Description andrologique d’une population azoosperme avec une agénésie des canaux déférents consultant pour infertilité

25 février 2014

Auteurs : S. Bouyé, F. Marcelli, T. Ghoneim, L. Lemaitre, G. Robin, V. Mitchell, G. Lalau, J.-M. Rigot
Référence : Prog Urol, 2014, 2, 24, 132-137
Contexte

Depuis les années 1990, l’agénésie des canaux déférents est identifiée comme une forme mineure de mucoviscidose en raison de la fréquence des anomalies du gène CFTR . Elle est responsable d’infertilité masculine par azoospermie obstructive non curable chirurgicalement. Le prélèvement chirurgical de sperme et l’injection de spermatozoïde en intracytopasmique (ICSI) permettent désormais à ces patients infertiles de devenir pères.

Patients et méthodes

Cent quatre patients consécutifs étaient étudiés rétrospectivement, avec bilan complet clinique, spermiologique, hormonal, échographique et génétique. Les données des prélèvements chirurgicaux de sperme et des tentatives d’ICSI étaient colligées.

Résultats

Soixante-douze pour cent des patients avaient une ou des mutation(s) du gène CFTR , 20 % une anomalie rénale découverte en échographie, 84,5 % une anomalie des vésicules séminales. L’association d’un volume du sperme inférieur à 2mL avec un pH inférieur à 7,2, un fructose inférieur à 2 et un chlore sudoral moyen supérieur à 60mmol/L permettait d’identifier d’emblée 30 % des patients porteurs de mutation(s) et indemnes d’anomalie rénale. Le taux d’extraction de spermatozoïdes était de 98 %.

Conclusion

La recherche de mutations du gène CFTR et l’échographie de l’appareil génito-urinaire sont indispensables au bilan de ces patients. La simple association d’un volume du sperme inférieur à 2mL avec un pH inférieur à 7,2 et un fructose inférieur à 2 doit d’emblée orienter vers une forme mineure de mucoviscidose et déclencher la recherche d’anomalies génétiques et du chlore sudoral. La qualité d’extraction de spermatozoïdes associée aux progrès techniques de la FIV/ICSI permet désormais d’obtenir un excellent taux de grossesse de 66 % chez les compagnes de ces patients infertiles.




 



L'agénésie des canaux déférents est une cause relativement rare d'infertilité masculine qui concerne un homme sur 1000 dans la population générale. Elle est identifiée chez 1 à 2 % des patients consultant pour infertilité masculine et représente au moins 6 % des azoospermies obstructives [1].


Par analogie avec les problèmes de stérilité des hommes atteints de mucoviscidose, dès 1990 les mutations du gène CFTR (également appelé ABCC7) étaient recherchées chez les patients atteints d'agénésie déférentielle [2]. Les études extensives de ce gène mettaient ainsi en évidence des mutations chez 50 à 80 % des patients, confirmant que l'agénésie déférentielle est une forme mineure de mucoviscidose [3, 4, 5, 6, 7, 8].


Les hommes atteints d'agénésie déférentielle ont une azoospermie obstructive non curable chirurgicalement. L'obtention d'une grossesse chez la partenaire passe obligatoirement par le prélèvement chirurgical de spermatozoïdes.


Notre étude décrit les caractéristiques phénotypiques d'une population de 104 patients présentant un tableau clinique évocateur d'agénésie déférentielle. Les taux d'extraction de spermatozoïdes, les différences éventuelles selon le profil génotypique du patient, et les facteurs prédictifs permettant d'identifier les patients porteurs de mutation sont analysés.


Patients et méthodes


Cent quatre patients étaient inclus dans cette étude rétrospective sur dixans. Tous consultaient pour infertilité primaire par azoospermie obstructive entrant dans le cadre d'une agénésie des canaux déférents (canaux déférents impalpables ou atrésiques). Les paramètres andrologiques cliniques et hormonaux (testostérone totale entre 2,30 et 6,70ng/mL, FSH entre 1 et 8UI/L, inhibine B>238±32pg/mL) étaient notés. Les paramètres spermatiques comprenaient : le volume (N : 2 à 6mL), le pH (N>7,2) et les marqueurs séminaux (fructose>13μmoL/éjaculat, alpha-glucosidase>20mU/éjaculat). Une échographie génito-urinaire faisait partie systématiquement du bilan (mesure des volumes testiculaires, étude des épididymes, du carrefour vésiculodéférentiel, des reins).


La recherche de mutations du gène CFTR était effectuée à partir d'ADN lymphocytaire extrait d'un prélèvement de sang périphérique sur EDTA.


Un test de la sueur était réalisé : recueil de la sueur à l'aide de papiers filtre (au moins cinq échantillons) après stimulation thermique, pour dosage du chlore sudoral par titrimétrie selon la méthode de Schales. Le test était considéré comme positif pour un taux de chlore sudoral moyen supérieur à 60mmol/L.


L'extraction chirurgicale de spermatozoïdes était faite par microaspiration épididymaire (MESA : abord de l'épididyme par mini-incision scrotale puis aspiration du liquide obtenu par pression manuelle) éventuellement couplée à un prélèvement de pulpe testiculaire (TESE : ouverture de l'albuginée et excision d'une partie de la pulpe testiculaire). En cas de tableau mixte associant un profil sécrétoire, une TESE était réalisée de prime abord sans MESA. Une analyse histologique de la spermatogenèse n'était réalisée qu'en cas de TESE.


L'analyse statistique utilisait le test t de Student pour la comparaison de variables quantitatives et le test de Pearson pour des variables qualitatives. Une différence était considérée comme statistiquement significatif si p <0,05.


Résultats


Les caractéristiques andrologiques de la population figurent dans le Tableau 1. L'hypotrophie testiculaire concernait 22 patients contre 82 ayant un volume normal supérieur à 15mL. Les canaux déférents étaient absents bilatéralement chez 81 patients (79,4 %), unilatéralement chez 12 (11,8 %) et présents chez neuf patients (8,8 %). L'épididyme était dilaté dans la majorité des cas (86 versus 15 cas). La FSH moyenne était de 5,19UI/L, dans 67 % des cas elle était inférieure à 5UI/L. À l'inverse, l'inhibine B était abaissée avec une moyenne à 176,68pg/mL, normale dans huit cas. Aucun cas d'hypogonadisme biologique n'était dépisté.


Le volume spermatique était diminué avec une moyenne à 0,84mL d'éjaculat. Il n'était supérieur à 2ml que chez deux patients. Le pH moyen était acide à 6,8. Vingt-huit patients avaient un pH supérieur à 7,2. Le dosage du fructose était diminué avec une moyenne à 3,58μmol/éjaculat, trois patients seulement avaient un dosage normal supérieur à 13. Le dosage de l'alpha-glucosidase, reflet du fonctionnement épididymaire, était abaissé dans 49 cas avec une moyenne à 12,43mU/éjaculat.


En imagerie, le volume testiculaire était sub-normal avec une moyenne à 14,54cc. Les épididymes avaient un aspect anormal (dilatation de la tête épididymaire, aspect feuilleté, aspect kystique, absence du corps et/ou de la queue épididymaire) dans 80 % des cas. Les vésicules séminales étaient anormales (absence, dilatation, hypoplasie) dans 84,5 %. Le carrefour vésiculodéférentiel était anormal dans 76,5 %, un rein unique était retrouvé dans 15,8 % et une anomalie de position était décrite dans 4,2 % des cas (ectopie unilatérale, anomalie de rotation).


Soixante-dix-huit patients (75 %) étaient porteurs de mutations. L'analyse génétique du gène CFTR mettait en évidence 26 mutations différentes. Le profil de distribution du gène était le suivant : 66 hétérozygoties composites, neuf hétérozygoties simples, trois homozygoties et 26 patients (25 %) sans mutation détectée (Figure 1). Les mutations les plus fréquentes étaient la mutation DF 508 (n = 51/78) ainsi que le polymorphisme de l'allèle 5T (n =19/78).


Figure 1
Figure 1. 

Profil de distribution des mutations du gène CFTR rencontré chez les 104 patients (n =nombre de patients).




Un test de la sueur était réalisé chez 97 patients avec 56 résultats positifs (58 %).


Tous les patients ont bénéficié d'un prélèvement chirurgical de spermatozoïdes avec 43 MESA seules, 45 MESA suivies d'une TESE et 16 TESE seules (Figure 2). Le taux d'extraction était de 98 %. L'analyse histopathologique de la pulpe testiculaire était réalisée pour 57 prélèvements : spermatogenèse normale dans 14 cas, hypospermatogenèse modérée à sévère dans 41 cas, et deux cas d'aplasie germinale qualifiée de sertoli cell only (SCO).


Figure 2
Figure 2. 

Siège du prélèvement chirurgical de spermatozoïdes selon le génotype du patient. MESA : prélèvement par microaspiration épididymaire ; TESE : extraction de pulpe testiculaire.





Analyse en sous-groupes de population


Comparaison des patients porteurs de mutation(s) à ceux sans mutation identifiée


Des différences statistiquement significatives existaient entre les deux groupes porteurs ou non de mutation concernant les anomalies dépistées en imagerie pour l'épididyme et les reins, la valeur du pH spermatique, le résultat du test de la sueur ainsi que sur le siège du prélèvement chirurgical (p <0,05) (Tableau 2). Dans le groupe non muté, les anomalies échographiques épididymaires et rénales étaient plus fréquentes. Dans le groupe muté, le pH était plus acide (6,93 versus 7,35) et le test de la sueur anormal dans 71 % des cas contre 18 % dans le groupe non muté. Le siège du prélèvement était significativement différent selon les patients, avec un nombre de MESA plus important en cas de mutation alors que le recours à la TESE était majoritaire devant un génotype non muté (Figure 2).


Détermination de paramètres biologiques prédictifs de la présence de mutation(s) du gène CFTR


En associant les anomalies du volume et du pH spermatique, le sous-effectif obtenu était de 69 patients (66 %) avec un taux de mutation de 82,6 %. Avec l'ajout du dosage anormal du fructose du plasma séminal, cela permettait de sélectionner 37 patients (35 %) avec un taux de mutation de 86,5 %. En associant à ces trois paramètres le test de la sueur, l'effectif était de 23 patients (22 %) avec un profil de mutation génique de 100 % (Tableau 3).


Discussion


Le profil andrologique et biologique de notre effectif est en accord avec les données des séries de la littérature comme celle rapportée par Daudin et al. [4].


Les critères d'appel clinique étaient simples : l'absence de palpation de déférent ou l'impression d'un cordon atrésique. L'hypovolémie spermatique sévère était pratiquement constante, représentant un point d'appel spermiologique simple de lecture sur tout spermogramme. Elle est l'expression du dysfonctionnement de la voie épididymaire et de la vésicule séminale également traduite par l'acidité du pH spermatique. La normalité des dosages des marqueurs hormonaux de la spermatogenèse confirmait la prépondérance de l'origine obstructive de l'azoospermie. La volémie testiculaire mesurée en échographie confirmait ces données hormonales [5].


Depuis la découverte du gène CFTR en 1989, plus de 1500 mutations ont été mises en évidence. Actuellement, la mucoviscidose représente la forme la plus sévère de l'expression phénotypique de ces mutations mais il existe de nombreuses formes atypiques de la maladie telles que l'agénésie des canaux déférents, les oligozoospermies sévères (26 % de ces patients ont une mutation du gène à l'état hétérozygote) [9]. Dans notre série, nous rapportons 78 patients sur 104, porteurs d'au moins une mutation du gène CFTR , soit 75 % avec un profil de 26 mutations différentes. Ce polymorphisme génique a été répertorié dans différentes études. DF 508 est la mutation la plus fréquente avec l'allèle 5T suivi de R117H. Les pourcentages de mutation dans les grandes séries de la littérature apparaissent dans le Tableau 4.


Le succès d'extraction de spermatozoïdes en cas d'azoospermie obstructive par agénésie des canaux déférents était excellent. Une tentative d'extraction par MESA était réalisée dans huit cas sur dix. Lors de l'analyse histologique de la pulpe testiculaire, deux patients présentaient une aplasie germinale ou SCO. Ces deux cas correspondaient aux échecs d'extraction. Meng et al. rapportaient aussi la présence de troubles marqués de la spermatogenèse associées au phénotype ABCD [16]. Dans sa série de 33 patients, le profil de spermatogenèse normale concernait 29 cas et quatre spermatogenèses anormales (un cas d'hypospermatogenèse, un cas de blocage de maturation et deux cas de SCO). Le mécanisme du trouble sécrétoire était dans ces situations très vraisemblablement plurifactoriel.


Notre étude objectivait des différences statistiquement significatives entre les patients porteurs de mutation(s) et les non-porteurs : une plus grande fréquence d'anomalies épididymaires en échographie chez les non-mutés, résultat déjà décrit par Robert et al. [6]. Le pH spermatique était abaissé (6,93 versus 7,35) chez les mutés et le chlore sudoral plus élevé chez les mutés. Les patients non mutés avaient une plus grande fréquence d'anomalie rénale ou de rein unique, enfin le siège du prélèvement chirurgical était plus fréquemment épididymaire chez les mutés alors que les non-mutés bénéficiaient d'une TESE. La volémie testiculaire semblait également orienter le siège de la chirurgie en faveur de la TESE en cas de profil hypotrophique marqué. En revanche, l'absence de mutation n'était pas un facteur d'extraction négative. Seulement deux patients de notre série avaient un recueil négatif, le premier était hétérozygote simple DF 508 et le second était indemne de mutation. Dans les deux cas, il s'agissait de SCO à l'histologie.


Le volume et l'acidité du sperme sont des éléments d'orientation diagnostique vers l'agénésie déférentielle. Daudin et al., dans une étude portant sur 41 patients porteurs de mutation du gène CFTR , décrivaient les patients avec volume spermatique inférieur à 1mL et pH inférieur à 7 comme ayant un risque supérieur d'être porteurs de mutation sévère du gène CFTR [4]. Dans notre série, 55 % des patients avaient un pH spermatique inférieur à 7. Ils se différenciaient significativement de ceux ayant un pH supérieur à 7 concernant le taux de mutation, la positivité du test de la sueur, la présence d'anomalie rénale et le siège du prélèvement de spermatozoïdes. En tout, 62,5 % de patients de notre série avaient un volume spermatique inférieur à 1mL. Lorsqu'on les comparait à ceux ayant un volume supérieur à 1mL, aucune différence significative n'était mise en évidence. Dans notre série, les patients avec un volume spermatique inférieur à 1mL et pH inférieur à 7 étaient 37 au total et ceux avec pH supérieur à 7 et volume spermatique supérieur à 1mL étaient au nombre de 19. Ces deux sous-groupes présentaient des différences significatives en termes de taux de mutation, positivité de test de la sueur, taux du fructose séminal et présence d'anomalie rénale.


Von Eckardstein et al. décrivaient un cutoff pour une valeur du fructose à 2μmol/éjaculat concernant l'efficacité de détection des mutations [17]. Dans notre série, 50 patients avaient un fructose inférieur à 2 et 28 supérieur à 2 ; une différence significative existait entre ces deux sous-groupes pour les valeurs de pH du sperme avec respectivement 6,94 et 7,23.


La détermination de paramètres spermatiques discriminants pour la présence de mutation(s) dans notre série mettait en évidence que l'association du volume spermatique, du pH et du fructose permettait de sélectionner 35 % de la population avec un taux de profil muté de 86,5 %. Ces trois données obtenues au décours du spermogramme doivent orienter vers une forme de mucoviscidose à expression génitale. En y adossant le test de la sueur, le sous-groupe défini était de 22 %, tous porteurs de mutation génique.


Ainsi, dès le recueil du profil andrologique clinique et spermiologique, une orientation précise vers une étiologie de l'azoospermie était définissable. Un taux d'extraction supérieur à 90 % peut être renseigné à l'homme infertile.


Conclusion


La recherche des mutations du gène CFTR et l'échographie urogénitale est incontournables dans le bilan d'une azoospermie obstructive à déférent(s) non palpé(s). L'association d'un pH acide avec une hypospermie rattachée à un effondrement du fructose séminal doit déclencher la réalisation du dépistage d'une forme mineure de mucoviscidose par un test de la sueur et une recherche de mutation(s), avec un taux de chlore sudoral corrélé à la présence de mutation. Dans ce profil d'azoospermie, l'extraction de spermatozoïdes est excellente avec un prélèvement de qualité.


Déclaration d'intérêts


Les auteurs déclarent ne pas avoir de conflits d'intérêts en relation avec cet article.



☆  Niveau de preuve : 5.





Tableau 1 - Caractéristiques des patients atteints d'agénésie des canaux déférents.
  n   Moyenne±DS  Extrêmes 
Âge  104  32,11±5,8  22-50 
Volume sperme  101  0,84±0,66  0,1-3,8 
pH sperme  102  7,05±0,53  6,4-8,7 
Fructose  78  3,58±11,53  0-76,5 
Alpha-glucosidase  56  12,43±22,77  0,75-148 
Testostérone  99  5±1,83  2,07-10,2 
FSH  100  5,19±4,64  0,8-36,2 
Inhibine B  47  176,68±96,4  15-459 
Volume testiculaire  95  14,54±4,38  1,2-27,5 





Tableau 2 - Comparaison de deux sous-groupes de patients : porteurs de mutation (n =78) versus sans mutation (n =29).
  Profil muté
n =78 
Profil non muté
n =26 
p  
Clinique        
Testicule  N 64/aN 14  N 18/aN 8  0,12 
Épididyme  N 12/aN 66  N 4/aN 22  0,99 
Déférents  Aucd 8/ABCD 62/N 8  Aucd 4/abcd 21/N 1  0,29 
Échographie        
Testicules (mL)  15,1  13,03  0,6 
Épididymes  N 17/aN 53  N 1/aN 25  0,04* 
Vésicules séminales  N 10/aN 51  N 3/aN 23  0,50 
Carrefour déférentiel  N 13/aN 41  N 3/aN 15  0,42 
Reins  N 64/aN 0/unique 3  N 10/aN 4/unique 12  <0,0001* 
Spermiologie        
Volume (mL)  0,81  0,91  0,54 
pH  6,93  7,35  0,001* 
Fructose  1,92  8,71  0,17 
Alpha-glucosidase  14,37  6,02  0,06 
Test de la sueur (mmol/L)  18<60/54>60  21<60/5>60  <0,0001*  
Prélèvement chirurgical de spermatozoïdes  Epi 41/Epi+Test 31/Test 6  Epi 3/Epi+Test 13/Test 10  0,0004 



Légende :
N : normal ; aN : anormal ; AUCD : agénésie unilatérale de canal déférent ; ABCD : agénésie bilatérale des canaux déférents ; Epi : épididymaire ; Test : testiculaire.
*p significatif test t de Student.



Tableau 3 - Paramètres biologiques discriminants pour la présence de mutation(s)s du gène CFTR .
  Vol<2mL
pH<7,2 
Vol<2mL
pH<7,2
Fructose 
Vol<2mL
pH<7,2
Test de la sueur>60 
Vol<2mL
pH<7,2 Fructose
Test de la sueur>60 
Nombre de patients  69  37  41  23 
Absence de mutation  12 
Homozygote 
Hétérozygote composite  42  24  29  17 
Hétérozygote simple  14  10 
% patient avec mutation  82,6  86,5  97,6  100 





Tableau 4 - Nombre et pourcentage de mutations retrouvées dans les principales séries de patients atteints d'agénésie des canaux déférents.
Série  Nombre de patients  % de porteurs de mutation(s)  Nombre de mutations identifiées 
Schlegel et al. [10 36  55  Nr 
Patrizio et al. [11 44  59  Nr 
Anguiano et al. [12 25  64  Nr 
Robert et al. [6 47  63  Nr 
Desideri-Vaillant et al. [13 291  66  70 
Chillon et al. [1 102  72  28 
Daudin et al. [4 41  75,5  Nr 
Phillipson et al. [14 25  80  Nr 
Josserand et al. [15 50  82  Nr 
Notre série  104  72  26 




Références



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