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Titre: Peut-on considérer le spermogramme comme un critère de santé publique
Année: 2002
Auteurs: - Hamamah S.
Spécialité: Gynécologie
Theme: Infertilité masculine

Peut-on considérer le spermogramme comme un critère de santé publique ?

S. Hamamah, F. Enrezami, D. Attias

Centre de Fécondation in vitro, Hôpital A. Béclère
92141 Clamart


Pendant trop longtemps; la responsabilité de l'homme dans l'infécondité du couple a été méconnue. Depuis plus d'une vingtaine d'années et grâce à l'assitance médicale à la procréation (AMP), la part masculine dans l'infécondité est maintenant bien démontrée. Dans un cas sur deux, il existe une composante masculine dont l'étiologie est inconnue (Sherins, 1995). L'exploration clinique et biologique doit aller de pair avec une recherche systématique des facteurs de risques majeurs d'infécondité masculine (antécédents d'infection génitales, varicocèle et notion de traumatisme testiculaire).
Plusieurs étude récentes ont observé une altération de l'appareil reproducteur chez le mâle ainsi que des différeneces régionales suggérant un lien entre environnement et spermatogénèse. Si l'altération du sperme durant les 20 dernières années se confirme, l'analyse du sperme devient un indicateur de santé publique et que le principe de précaution peut se traduire par une réelle action de prévention en milieu professionnel et surtôt par la non utilisation de substance n'ayant pas fait la pruve de leur innocuité dans les études toxicologiques chez l'animal. En plus, plus récemment, les conditions de travail et l'environnement de l'homme infécond ont fait l'objet de nombreux travaux et plus particulièrement, ceux de l'équipe danoise (Carlsen et al. 1992) mettant en évidence une altération du sperme durant les 20 dernières années. En revanche, d'autres études, celles de Bujan et al, 1996), Paulsen et al, (1996) ont montré le contraire durant la même période.
Le but de cette revue est de faire le point sur l'éventuelle évidence du déclin du sperme chez l'homme dans les pays industrialisés au cours des dernières decennies et de voir si l'analyse du sperme pouvait être utilisée comme indicateur de l'état de l'appareil reproducteur chez le mâle. Afin d'analyser les résultats du déclin observé dans plusieurs travaux et les critiques formulées à l'encontre de l'analyse du sperme, il semble intéressant de rappeler brièvement les techniques d'analyse du sperme.

A. LA REALISATION DU SPERMOGRAMME ET SPERMOCYTOGRAMME

La réalisation d'un spermogramme, est un des premiers examen de l'exploration de la fertilité du couple. Le spermogramme est informatif lorsque interprété dans le plus large contexte de l'histoire du patient et de son dossier clinique. Une analyse du sperme ne peut pas être définie simplement comme normale ou anormale. Il est important pour le clinicien, s'il est bien fait, de connaître les signes cytologiques révélateurs d'une dysfonction testiculaire pour tenter une évaluation approximative de la fertilité masculine .

Conditions de recueil :

Le sperme doit être recueilli de préférence au laboratoire, par masturbation. Le réceptacle doit être stérile, non cytotoxique. Il est indispensable d'examiner une éjaculation recueillie en totalité, le sperme étant composé des sécrétions successives de la prostate, des épididymes et des vésicules séminales, dont le mélange ne s'effectue qu'au moment de l'émission. Une abstinence sexuelle de 3 à 5 jours est conseillée avant le recueil. Ce délai influence le volume et la numération (Olsen et al, 1995).
Divers facteurs externes peuvent modifier les résultats. Le spermogramme doit donc être interprété en fonction des conditions du recueil et de tout ce qui a pu arriver au patient les 3 mois précédents. Lors de l'éjaculation, le sperme coagule pour se liquéfier progressivement, généralement en une vingtaine de minutes et l'examen ne peut débuter qu'à partir de ce moment. Selon les laboratoires, le sperme est conservé à 37°C ou à température ambiante. Toutes ces conditions interviennent sur la mobilité spermatique et suffisent à expliquer les différences importantes, mêmes entre les laboratoires spécialisés.

Parametres mesures dans le spermogramme:

1. le volume: il doit être mesuré de façon précise avec une pipette calibrée; il est normalement compris entre 2 à 6 ml. Une volume trop faible peut évoquer une éjaculation incomplète.
2. le pH: il est mesuré à l'aide d'un papier indicateur de pH sur lequel on dépose une goutte de sperme; il est compris entre 7,2-7,8.
3. le pourcentage de forme mobiles: il est apprécié à l'examen direct sur une goutte de sperme de 10 à 20 µl entre lame et lamelle (22 x 22 mm) à 37° au faible grossissement, puis au fort grossissement sur 5 à 10 champs choisis au hasard. Le pourcentage de forme mobile est évalué en routine de façon subjective; celui-ci peut être influencé par: (i) la température et le temps d'observation, (ii) l'épaisseur de la goutte de sperme, et (iii) la subjectivité de l'observateur.
Actuellement, une évaluation objective du % de forme mobile et du type du mouvement peut être réalisée à l'aide d'une analyse d'image assisté par ordinateur. L'usage de ces machines dans l'analyse objective de la mobilité nécessite une maitrise optimale des conditionsde mesure, si non on risque d'obtenir des résultats qui ne sont forcement pas le reflet réal d'une éjaculat donnée.
4. la vitalité (pourcentage de spermatozoïdes vivants): elle est évaluée à l' aide d'un colorant vital comme l'éosine-nigrosine; une goutte de sperme est ajouté à 2 goutte d'éosine à 1% et après 30 sec, on ajoute 3 gouttes de nigrosine à 10% (dans le sérum physiologique). Un frottis est réalisé, on compte 100 spermatozoïdes sur différents champs du frottis et on évalue le pourcentage de ceux qui sont morts " roses " ou vivants " blancs ".
5. la numération: elle est appréciée par comptage des spermatozoïdes dans un hémocytomètre (cellules de Thomas ou autre), après immobilisation des spermatozoïdes dans un solution de Ringer formolé à 1%.
6. l'analyse morphologique des spermatozoïdes " spermocytogramme " est effectuée sur un frottis après fixation et coloration de Schorr ou de Papanicolaou. Une classification à entrées multiples est nécessaire pour tenir compte de l'existence de plusieurs anomalies sur le même spermatozoïde (David et al, 1975). La classification française de David répartit les anomalies en 13 groupes différents dont 7 anomalies de la tête, 2 anomalies de la pièce intermédiaire et 4 anomalies flagellaires.

Anomalies du nombre des spermatozoïdes :

1- L'azoospermie :

L'azoospermie se définit comme l'absence de spermatozoïde lors de la réalisation d'au moins 2 à 3 spermogrammes pratiqués dans des conditions optimales: ce diagnostic ne peut être affirmé que si on examine avec attention le culot de centrifugation avant et aprés coloration pour infirmer la présence de spermatozoïdes. Il faut être très prudent dans le diagnostic définitif de l'azoospermie; car un phénomène infectieux sévère peut entrainer une azoospermie réversible. Il faudra aussi éliminer les anomalies de l'éjaculation, les anéjaculations ou les éjaculations incomplètes ou tout simplement des éjaculations rétrogrades. Un petit volume de sperme doit à ce moment là alerter le clinicien et une recherche de spermatozoides dans les urines systématiquement entreprise.
La recherche de l'origine excrétoire ou sécrétoire de cette azoospermie s'appuie sur plusieurs paramétres, mais ne peut être envisagée qu'aprés un examen clinique soigneux.
Les dosages des marqueurs séminaux dans l'éjaculat nous permettront dans ceratins cas d'affirmer l'origine d'une azoospermie. Ceux-ci sont normaux dans les azoospermies sécrétoires et pourront être perturbés en cas d'obstruction du tractus génital. Plusieurs marqueurs sont utilisés : la L-carnitine et l'a glucosidase ( épididyme), le fructose (vésicules séminales), le citrate, le zinc ou les phosphatases acides (prostate). Une obstruction épididymaire va se caractériser par un taux de carnitine abaissé dans le liquide séminal .Mais, le taux de carnitine dépend du niveau de l'obstruction; car si l'obstruction est haut placée, il sera normal. Les marqueurs de vésicules séminales et de la prostate permettent de localiser l'occlusion sur le tractus génital et d'établir ainsi une cartographie fonctionnelle du tractus mâle.
L'agénésie vésiculo-déférentielle et/ou l'obstruction des canaux éjaculateurs se caractérisent par un volume spermatique réduit, un pH acide et par une chute du taux de carnitine, de fructose et un taux élevé des phosphatases acides montre la participation prédominante de la prostate. Cette situation est en dehors de tout recours chirurgical alors que lors d'une obstruction épididymaire, une anastomose épididymo-déférentielle peut être tentée.
Le dosage plasmatique de FSH (follicle stimulating hormone) peut nous eclairer : le taux de FSH est le plus souvent augmenté en cas d'azoospermie sécrétoire et semble normal lorsque la lignée germinale est conservée. Mais les azoospermies normogonadotrophiques nous posent de réels problèmes étiologiques car il existe des azoospermies secrétoires à FSH normale.
Le dosage de l'inhibine B: elle est sécrétée dans le sang par les cellules de Sertoli et agit sur l'hypophyse pour inhiber la libération de FSH. Un déficit de la spermatogenèse se traduit par une baisse de l'inhibine B qui constitue un marqueur plus sensible des atteintes de la lignée germinale que l'élévation de la FSH.

2-L'oligozoospermie :

L'oligozoospermie se définit par une diminution du nombre de spermatozoïdes dans l'éjaculat ( < 40 106/ éjaculat). C'est le cas le plus fréquent de l'infertilité masculine et c'est un problème difficile à résoudre. Les oligozoospermies inférieures à 1 million peuvent être rattachées aux azoospermies et explorées de la même façon que celles-ci.
L'oligozoospermie est rarement isolée et souvent associée avec une asthénozoospermie et/ou une tératozoospermie. Cette oligozoospermie peut avoir plusieurs etiologies:
- origine testiculaire sécrétoire ou excretoire (obstruction unilatérale sur le tractus)
- un problème d'éjaculation (incomplète ou rétrograde).
- la présence de bactéries, d'infection ou d'inflammation du tractus accompagnée ou non de leucospermie.
- la présence d'auto-anticorps dans le plasma séminal ou sur la membrane plasmique des spermatozoïdes.
Cette oligozoospermie n'est pas un obstacle majeure à l'expression du pouvoir fécondant du sperme.

Anomalies de la mobilité (asthénozoospermie) :

L'asthénozoospermie se caractèrise par une chute de la mobilité des spermatozoïdes. Une mobilité est considérée comme normale au delà de 50 %. Elle est primaire si la chute de mobilité intervient dés la première heure ou secondaire si c'est 4 heures après l'émission du sperme. Comme pour l'oligozoospermie, le diagnostic etiologique est difficile. Il faut prendre soin d'évaluer le % de nécrozoospermie de façon à éliminer une absence de mobilité due à une absence de vitalité des spermatozoïdes.
Il existe des cas faciles c'est l'asthénozoospermie totale : absence totale de mobilité de tous les spermatozoïdes. Dans les cas d'asthénozoospermie plus ou moins importantes, on peut évoquer plusieurs étiologies:
- un phénomène infectieux et/ou une absence de fructose
- l'auto-immunisation par anticorps
-une dyskynésie flagellaire ( anomalie des strucutres flagellaires de l'axonème ou des structures péri-axonémales).
- une anomalie de plasma séminal, notamment une hyperviscosité due à des troubles de la liquéfaction

Anomalies morphologiques des spermetozoïdes (teratozoospermies) :

Dans les années 50, les études des pionniers de la spermiologie comme Mac Leod ont montré l'importance de la morphologie dans l'évaluation de l'infertilité. Les spermatozoïdes humains présentent un fort pourcentage d'anomalies morphologiques ce qui les différencient de toutes les autres espèces. Un sperme est considére comme "normal" si il posséde 30 % de spermatozoïdes de morphologie normale.
Cette étude morphologique a été codifiée et quantifiée et la plupart des laboratoires utilisent la classification de David et al, (1975) qui tient compte des polymalformations des spermatozoïdes. L'avènement de l'assistance médicale à la procréation (AMP) met en évidence l'importance du pourcentage de formes normales dans l'éjaculat. Il semble exister une certaine constance du profil tératozoospermique chez le même individu pouvant laisser supposer l'existence d'un rapport entre certaines perturbations morphologiques et certaines étiologies. L'établissement du profil tératozoospermique d'un patient nécessite la réalisation de 3 ou 4 spermocytogrammes à trois mois d'intervalle. Il est évident, que l'association de nombreuses anomalies va aggraver le handicap fonctionnel du spermatozoïde et dans certains cas, seule la microscopie électronique permettra d'établir le diagnostic.
Si l'interprétation de la tératozoospermie, telle que la microcéphalie totale ou la présence de flagelles courts pose moins de problémes, en revanche il n'en est pas de même lorsqu'il s'agit d'anomalies de la tête le plus souvent irréguliére . En effet, il existe des relations significatives entre la fréquence des anomalies de gamètes et les anomalies de certains tests fonctionnels : la mobilité, le test de pénétration dans la glaire, le test de fixation sur la zone pellucide de l'ovocyte. Le taux de clivage en FIVc est nettement plus faible en cas de tératozoospermie sévère.

L'infection : leucospermie et /ou bacteriospermie

La leucospermie peut être révalatrice soit une infection infra-clinique potentiellement à traiter soit des séquelles de celle-ci. Une leucospermie ne peut être prise en compte que si une coloration différencielle à la péroxydase a été effectuée.
A partir dequelle concentration pet-on parler de leucospermie ? Selon les auteurs la concentration seuil peut varier de 103 à 106 . Il semble toutefois qu'une valeur supérieure à 105 soit considérée comme pathologique. Les leucocytes ont surtout une valeur indicative. Leur présence doit faire soupçonner une infection, mais aussi un processus inflammatoire (lithiase prostatique, séquelle d'infection, abstinence trop longue). Il faut envisager alors une spermoculture et un ECBU du 1er jet d'urine à la recherche de germes. Certaines infections sont plus ou moins latentes et ne sont découvertes qu'au spermogramme.

Declin de la qualite spermatique : mythe ou realite ?

Depuis les années 70, plus d'une vingtaine d'articles ont été publiés concluant à une baisse séculaire de la numération spermatique chez l'homme. Mais, l'effet de ces travaux a été pendant longtemps différé, compte tenu de la possibilité de biais au niveau de la sélection et/ou de l'inclusion des données utilisées.
Des études anciennes et récentes ont relancé le débat sur le sujet. La première de ses études correspond à une méta-analyse* danoise des publications des 50 dernières années (61 publications au total) par Carlsen et al. (1992), concernant les caractéristiques du sperme de 15 000 hommes normaux. Les auteurs ont observé une baisse globale d'environ 50% de la numération spermatique au cours de cette période (113 millions/ml en 1940 à 66 millions/ml en 1990). De même qu'une diminution du volume séminal de 3,4 ml à 2,75 ml au cours de la même période. Cette étude a suscité beaucoup de controverses. D'une part, il s'agissait d'une méta-analyse avec les défauts déjà liés à ce type d'étude et d'autre part, par certaines hypothèses avancées sur le rôle très probable de facteurs toxiques de l'environnement, notamment les agents chimiques, dans l'augmentation des autres troubles de l'appareil reproducteur mâle.

Controverses à propos de l'étude danoise (Carlsen et al, 1992) :

Les premières critiques sont celles de Tummon et al. (1992) qui contestait la validité des données sur la qualité du sperme d'un laboratoire à l'autre. De plus, au cours de la période d'étude, il n'existait pas de contrôle de qualité intra et inter laboratoire pour l'analyse du sperme. Les méthodologies de mesure de la concentration pouvaient changer d'un centre à l'autre et ont pu être modifiées au cours des années. Farrow et al, (1994) a également critiqué l'étude danoise en montrant que ce travail intéressant et rigoureux n'est toutefois pas exempt de biais possible tels que :
1- le mode de sélection des études choisies par la base de données du Medline .
2- la distribution des sujets inclus dans l'étude n'est pas homogène (statut fertile variable).
3- la méthode d'analyse utilisant le mode de régression linéaire ne semble pas adapté pour étudier la relation entre la concentration spermatique et l'année de l'étude.
Dans la " réanalyse" de l'étude danoise, Olsen et al. (1995) aboutissaient aux même résultats pour le fait qu'il existait une baisse de la concentration moyenne des spermatozoïdes et du volume séminal de 1940 à 1990. Mais, en se basant sur les critiques de Farrow et al. (1995), l'analyse a été effectuée selon d'autres modèles statistiques. L'évolution séculaire des valeurs de concentration spermatique moyenne pouvait être analysée selon un modèle quadratique ou par deux régressions linéaires, avant et après 1970. Ces deux modèles montrent une chute des caractéristiques spermatiques jusqu'aux années 70 et depuis on assiste à une augmentation même légère jusqu'aux années 1990 par un modèle de type "marche d'escalier ". Si toutefois, le mode linéaire a été admis seul, la régression aurait eu lieu au-delà des années 40. Ces auteurs et d'autres comme Brake et Krause (1992) ont repris des études dans la méta-analyse de Carlsen. Pour celles publiées depuis 1970, les résultats rapportés sont concordants. Il n'y a pas eu de déclin dans la qualité ni la quantité des valeurs spermatiques mais au contraire une augmentation significative de la concentration moyenne au cours des deux dernières décennies. L'analyse des publications de la période antérieure (1938 à 1971) a montré effectivement une baisse dans les variables spermatiques. Ce qui a permis de conclure, que cette baisse observée au cours des 50 dernières années n'était pas un phénomène continu et linéaire et qu'elle avait probablement cessé d'évoluer après les années 70. En outre, certains facteurs importants tels que le délai d'abstinence et l'âge des sujets n'ont pu être pris en compte et qui auraient influencé les caractéristiques spermatiques. Bromwich et al. (1994), en reprenant les données de l'étude danoise, ont démontré par le calcul que la baisse de la concentration apparente au cours de la période d'étude, pouvaient résulter de l'abaissement du seuil de référence de normalité, 60 millions/ml dans les années 40 contre 20 millions/ml en fin de l'étude.
Fisch etal, (1996 ); et Becker et Berhane (1997) soutenaient l'hypothèse que la diversité géographique des études incluses dans la méta-analyse danoise pouvait être un facteur de biais important. Ils ont ainsi pu montrer qu'il existait bien une baisse significative de la concentration spermatique au cours des 50 dernières années se basant sur les études provenant des Etats Unis, qui constituaient 100% de l'ensemble des études avant 1970 et à l'inverse qu'après, 80 % des études provenaient d'autres régions du monde.
Un des grands mérites de la méta-analyse de Carlsen et al. en 1992 est d'avoir suscité au cours des deux dernières années, des études rétrospectives basées sur les données de la qualité du sperme, collectées au sein d'un seul centre. La première étude publiée avait été réalisée par Auger et al. (1995) dans la région parisienne portant sur les variations spermatiques d'un groupe important et homogène de 1351 donneurs de sperme, de la période 1973 à 1992, montre que la concentration spermatique diminue de 2,1% par an (89 millions/ml en 1973 à 60 millions/ml en 1992). De même, La mobilité et la morphologie des spermatozoïdes ont significativement baissé, et ceci respectivement de 0,6 % et de 0,5 % / an. Aucune variation du recrutement ni dans les moyens d'analyses n'était observée au cours de cette période. En plus, des deux facteurs déjà connus (la durée d'abstinence sexuelle et l'âge du donneur qui influent de façon significative dans le déclin observé), l'année de naissance des hommes, semble avoir aussi une contribution significative. Plus les hommes étaient nés récemment, moins la quantité et la qualité des spermatozoïdes étaient bonnes. Après ajustement des données en fonction de l'âge et de la durée de l'abstinence sexuelle, ces auteurs ont montré que chaque année civile de naissance successive contribuait pour 2,6% à la baisse annuelle de la concentration du sperme et pour 0,3% et 0,7% à la baisse annuelle des pourcentages de spermatozoïdes mobiles et normaux. En France, De Mouzon et al. (1996) ont montré une baisse régulière du nombre de spermatozoïdes parmi des hommes consultants pour infertilité du couple d'origine féminine, et nés entre 1950 et 1975. Cette baisse des variables spermatiques liée à l'année de naissance a été confirmée en Ecosse par Irvine et al. (1996). La concentration moyenne spermatique a chuté de 98 millions/ml à 78 millions /ml parmi les donneurs nés respectivement avant 1959 et après 1970. Parmi les autres études qui ont suivi dans d'autres pays, une baisse séculaire d'une ou plusieurs variables spermatiques a été observée. C'est le cas du travail rétrospectif réalisé à Athènes par Adamopoulos et al. (1996), portant sur 17 ans (1977-1993) analysant les variations du volume séminal et le nombre total des spermatozoïdes parmi 2385 hommes fertiles. Les résultats ont démontré une diminution significative de ces variables en fonction de l'année d'étude. En 1977, le taux moyen des spermatozoïdes est de 154 millions/ml et de 130 millions/ml en 1993. Cette tendance régressive est constante mais, plus évidente dans les 8 dernières années. Le volume séminal a chuté en fin d'étude mais sans différence significative par rapport à son début. Dans ce travail, l'âge n'influe pas dans les résultats bien que pour d'autres auteurs l'âge avancé des sujets au moment du recueil soit un élément considérable. Le déclin des variables spermatiques observé dans cette population homogène (race, ethnie, mode de vie, conditions d'environnement) peut être la conséquence de la pollution locale, du changement d'hygiène de vie et du mode alimentaire au cours des années d'études.
L'étude réalisée en Belgique par Van Wadleghem et al. (1996), parmi 416 donneurs volontaires, confirmait cette baisse au niveau de la quantité et la qualité du sperme au cours de 18 années d'études. Les techniques d'analyses biologiques et statistiques restaient inchangées. La concentration moyenne des spermatozoïdes avait chuté de 12 millions/ml au cours de la période étudiée. Le % des spermatozoïdes ayant une mobilité et une morphologie normale avait diminué respectivement de 52,7% à 31,7% et de 39,2% à 26,6% respectivement de 1977 à 1980 et de 1990 à 1995. L'analyse statistique des données selon le modèle quadratique a présumé une régression de la mobilité spermatique qui a été stoppée aux années 90. La suppression de certains produits toxiques et la stabilisation notable de l'environnement pourraient être un facteur favorisant.
De même, Ginsburg et al. (1994), concluait à une diminution de la concentration spermatique parmi deux groupes de sujets écossais homogènes, respectivement de 1978 à 1983 et de 1984 à 1989. Le seul élément retenu était dans la consommation de l'eau potable dont la distribution diffère d'un groupe à l'autre.
Par contre, aux Etats-Unis, une telle baisse n'a pas été observée dans certaines régions. L'étude multicentrique réalisée en Californie par Paulsen et al. (1996), portant sur la régression de la quantité et la qualité du sperme dans un groupe de 510 hommes fertiles de 1973 à 1993, n'a montré aucune différence significative dans les valeurs des paramètres spermatiques. Fisch et al. (1996) confirment la stabilisation des caractéristiques spermatiques de 1970 à 1994 dans 3 Etats en Amérique. De même, en Finlande, Vierula et al. (1996) ont noté une concentration spermatique moyenne la plus élevé du monde. Aucun déclin des caractéristiques spermatiques n'a été relevé depuis la seconde guerre mondiale. De même, dans l'étude française de Bujan et al. (1996), qui analyse les variations spermatiques chez 302 hommes fertiles sur une période de 16 ans à Toulouse, la concentration spermatique reste inchangée. Le mode de recrutement et les techniques d'analyses étaient semblables pendant toutes ces années. Les résultats ont été ajustés en fonction de l'âge du donneur au moment du recueil. Il contribue de façon significative dans la variation de la concentration spermatique, responsable d'une diminution de 3,3% par année d'âge.
Par ailleurs une étude multicentrique regroupant en France 8 Centres d'Etudes et de Conservations des Œufs et du Sperme (CECOS), de 1973 à 1990, a permis d'étayer l'hypothèse d'un véritable déclin des caractéristiques spermatiques, variable selon les régions, durant les 20 dernières années, sur une population de 4 710 hommes fertiles. Le mode de recrutement et les méthodes de mesures sont restés inchangés. Le volume séminal en moyenne est de 3,4 ml, la concentration spermatique moyenne est de 80 millions/ml. Le nombre total en moyenne de spermatozoïdes est de 264 millions/ml avec une motilité en moyenne de 65%. Il existe une différence significative des caractéristiques séminales d'une région à l'autre. Les résultats ont été ajustés en fonction de l'âge (> à 34 ans ) et de la durée d'abstinence sexuelle (> à 3 j). Le nombre total le plus important de spermatozoïde était dans le nord de la France à Lille et le plus faible à Toulouse dans le sud. La valeur moyenne la plus élevée du volume séminal était à Caen de 4 ml et pour une valeur minimale de 3 ml à Rennes. Le meilleur pourcentage de la mobilité spermatique a été observé à Bordeaux (71%) et celui le plus faible à Tours (59%).

Facteurs influencants l'evolution observee des caracteristiques spermatiques

Etant donné la complexité et le caractère probablement multifactoriel des phénomènes impliqués dans le déclin observé, il paraît nécessaire de s'appuyer sur l'épidémiologie, la recherche clinique et la recherche fondamentale pour étayer ces données.

Population étudiée :

Dans certaines études, les méthodologies employées, les paramètres inclus et les techniques d'analyses, auraient pu être des facteurs déterminants dans les résultats observés. Dans la plupart des études, les populations ne sont pas bien définies. L'homogénéité de groupes d'études, le mode de recrutement et le statut de fertilité ne sont pas détaillés (Auger et al, 1997).Dans la plupart des études, les populations ne sont pas bien définies. L'homogénéité de groupes d'études, le mode de recrutement et le statut de fertilité ne sont pas détaillés (Auger, 1997).
Dans la méta-analyse de Carlsen et al, (1992), les études utilisées provenaient de zones géographiques diverses, la plupart étaient des Etats Unis dont la majorité de New York et les hommes étudiés avaient un statut de fertilité variable. Des facteurs importants pouvant influencer les caractéristiques spermatiques et moduler la concentration n'étaient pas pris en compte comme covariables. Essentiellement, l'âge du donneur, l'année de naissance et la durée d'abstinence sexuelle avant le recueil, étaient pris en compte différemment d'une étude à l'autre. De même il a été observé, une nette différence de la qualité du sperme entre les centres après ajustement des résultats en fonction de ces variables (Auger et al, 1997). Dans la méta-analyse de Carlsen et coll. (1992), les études utilisées provenaient de zones géographiques diverses, la plupart étaient des Etats Unis dont la majorité de New York et les hommes étudiés avaient un statut de fertilité variable. Des facteurs importants pouvant influencer les caractéristiques spermatiques et moduler la concentration n'étaient pas pris en compte comme covariables. Essentiellement, l'âge du donneur, l'année de naissance et la durée d'abstinence sexuelle avant le recueil, étaient pris en compte différemment d'une étude à l'autre. De même il a été observé, une nette différence de la qualité du sperme entre les centres après ajustement des résultats en fonction de ces variables (Auger, 1997).
Dans l'étude multicentrique française (Fédération CECOS, 1997), la population était homogène, constituée des hommes fertiles, candidats au don du sperme. Néanmoins, en tenant compte de ces facteurs, il a été observé une différence significative des caractéristiques spermatiques parmi les différents CECOS. Une différence qui persistait après normalisation des résultats en fonction de l'âge et de la durée d'abstinence sexuelle. Il serait donc utile de pouvoir standardiser les méthodes d'analyses et les modalités de recrutement chez des hommes qui sont plus représentables de la population générale (Auger et al, 1997).

Variation intra et inter laboratoire dans l'analyse du sperme :

Plusieurs études ont montré des variations notables dans la détermination des caractéristiques spermatiques inter et intra laboratoires liées à la diversité des moyens utilisés (Fédération CECOS, 1997).
1-Difficultés à établir des normes :
Les valeurs de normalité établies par l'OMS ont été modifiées entre 1987 et 1992 et elles le seront probablement dans le manuel de l'OMS de 1997. L'oligozoospermie est évoquée lorsqu'il y a une concentration spermatique = à 20 millions/ml, l'asthénozoospermie pour un taux = à 25% de formes fléchantes ou = à 50% de formes mobiles et la tératozoospermie pour un taux = à 30% de formes normales, selon les normes de l'OMS de 1992. Si on comparait ces valeurs avec celles de 1987, on observait qu'il y ait une diminution dans les valeurs due pour une grande partie, aux travaux obtenus par la FIV montrant l'obtention de grossesse avec des valeurs parfois bien inférieures à celle de l'OMS.
Bien que l'analyse du sperme ne permette pas de prédire le pouvoir fécondant d'un spermatozoïde, elle demeure la pierre angulaire dans l'exploration de l'hypofertilité masculine. Le spermogramme peut être complété par l'analyse fine des paramètres du mouvement spermatique grâce au développement de techniques d'analyses microvidéographiques automatisées (Guérin, 1993).
Depuis quelques années, plusieurs tests permettant d'explorer une ou plusieurs fonctions spermatiques ne sont pas forcement prédictifs du pouvoir fécondant du sperme. De plus, comme l'ont montré les progrès de la micro-injection de spermatozoïde (ICSI) et la FIV, la concentration du sperme n'est pas le seul déterminant de la fécondité masculine.
Variabilité intra- individuelle des caractéristiques du sperme :
Chez un individu, les caractéristiques du sperme sont susceptibles d'être influencées par toute affection étant survenue dans les 3 mois précédents l'examen. Il apparaît aussi hasardeux de tirer des conclusions définitives sur la base d'un seul examen et il est conseillé de le renouveler 3 mois après. Plusieurs facteurs peuvent influencer la variabilité intra - individuelle (David, 1982) :
a) Les conditions de recueil :
Le recueil par masturbation au laboratoire est le seul moyen préconisé pour éviter les risques d'erreurs importants de contamination, liés à l'occasion d'un rapport sexuel par coït interrompu ou dans un préservatif. Mais le degré d'excitation sexuelle par ce moyen artificiel peut influencer la qualité du sperme.
b) Le délai d'abstinence :
Il est responsable de la variabilité intra individuelle. David en 1982, a montré que pour des délais variant de 1 à 5 jours, le volume, la numération, et le nombre total de spermatozoïdes dans l'éjaculât, augmentent de façon linéaire de 0,4 ml, 13 millions/ml, et 87 millions/éjaculât, respectivement par jour d'abstinence supplémentaire.
c) L'imprécision des techniques de mesures :
Les différents paramètres, sont mesurés selon des techniques reconnues mais avec une marge d'erreur importante :
Dans l'étude multicentrique française des 8 CECOS (1997), les conditions d'observation sont variables pour le volume, la concentration et la mobilité. Par exemple, l'utilisation de la cellule de Mackler à Rennes, pouvaient être responsable de la surestimation de la concentration spermatique. Ailleurs, la numération était à l'hémacytomètre, mais l'erreur peut être majorée en cas d'hyperviscosité du sperme. Par contre, le pourcentage de mobilité, évalué par observation d'une goutte de sperme entre lame et lamelle est une méthode éminemment subjective. Le pourcentage le plus important était dans les centres (Paris, Bordeaux, Rennes et Tours) où l'analyse était effectuée en température ambiante. Enfin, l'analyse morphologique d'interprétation difficile et impossible à standardiser parfaitement, a été apprécié d'après la classification de David en 1975. Cependant, ceci ne pouvait pas expliquer pour autant les variations régionales observées car la stratégie d'évaluation adoptée et les techniques d'analyses étaient identiques dans la majorité des centres.
Facteurs endo et exogènes :
Certains facteurs tels que le climat, la géographie, les produits chimiques, physiques et biologiques peuvent avoir un effet sur la qualité spermatique (Sharpe et al. 1993, Carlsen et al. 1995 ; Jensen et al. 1995). Il est aussi évident que le mode de vie et l'attitude comportementale diffèrent d'un individu à l'autre et d'une région à l'autre. Les données dans ce domaine, ne permettent pas pour le moment d'en établir un lien étiologique commun avec le déclin des caractéristiques du sperme. Toutefois, des théories permettent de retenir cette éventualité comme hypothèses de travail (Sharpe et al. 1993).

1 - Facteurs génétiques :
Leur implication de façon directe est peu probable, étant donné la rapidité de l'évolution de ce phénomène (environ 2% de baisse par an de la production spermatique) et le fait qu'elle survienne dans diverses zones géographiques. On ne peut pas écarter l'hypothèse selon laquelle une susceptibilité génétique de certains individus pouvaient les rendre particulièrement sensibles à des modifications spécifiques de l'environnement.

2 - Anomalies intercurrentes de l'appareil producteur mâle :
Un lien semble exister dans la population entre l'incidence des anomalies du tractus génital mâle et les valeurs moyennes de production spermatique. Une baisse apparente des numérations de spermatozoïdes s'accompagnait d'autres anomalies observées au niveau du système reproducteur masculin. C'est ainsi qu'au cours des 50 ans correspondant à la méta-analyse de sperme, la fréquence du cancer du testicule s'est accrue de façon très importante dans certains pays tels que le Danemark, les Etats-Unis et la Grande Bretagne (Toppari et al. 1995). L'augmentation observée se situait entre 2 et 4% par an chez les hommes de moins de 50 ans. De même, l'incidence moyenne de l'hypospadias et de crypthorchidie, tout en variant dans sa répartition géographique, avait également augmentée. Les causes de cette fréquence accrue restent inconnues. Ces anomalies sont accompagnées d'une chute importante de la qualité du sperme (Carlsen et al. 1995). Par ailleurs, il a été noté que l'incidence de l'hypospadias et du cancer du testicule est très basse en Finlande où la concentration spermatique moyenne est la plus élevé du monde. Cette incidence est très élevée au Danemark où la concentration spermatique est deux fois plus faible (Jensen et al. 1995).

3- Facteurs environnementaux :
Certaines études épidémiologiques ont supposé que des facteurs d'environnement puissent être impliqués dans les altérations de la reproduction masculine (Thonneau, 1993 ; Sharpe et al. 1993).
A/ Exposition aux radiations ionisantes et à la chaleur :
Sur le plan de la reproduction humaine, nous connaissons l'effet délétère des radiations sur les lignées germinales de l'homme et sur les capacités reproductrices du couple. Le testicule est l'un des organes les plus vulnérables aux rayonnements et à la chaleur. L'exposition à ces différents agents a certainement augmenté au cours des 50 dernières années. Leurs effets nocifs pouvaient s'exercer au cours de développement de l'appareil génital de la vie fœtale, en perturbant la cascade normale d'expression génétique impliquée dans la différenciation des gonades et les mécanismes de la régulation endocrinienne gonadique (Toppari et al. 1995).
De nombreux travaux démontrant l'influence de la chaleur sur la spermatogenèse chez l'homme, dans un cadre professionnel (Figa Talamenca et al. 1992 ). Dans cette étude, les auteurs notent chez les hommes exposés à des hautes températures, une plus grande proportion de couples sans enfant, de plus grandes difficultés à concevoir et sur le plan biologique, une diminution de la mobilité des spermatozoïdes.
Par ailleurs, l'équipe toulousaine a retrouvé, chez des hommes consultant pour infécondité, un pourcentage important d'hyperthermie scrotale associée à des altérations de la spermatogenèse (Bujan et al. 1988).

B/ Exposition aux agents toxiques :

  • Effet de l'œstrogène sur la fonction reproductive masculine :

L'enquête danoise du ministère de l'environnement a confirmé qu'il existe une classe d'agents chimiques possédant des activités estrogéniques ou anti-androgéniques, incriminée dans l'altération de la qualité du sperme et dans la prévalence des anomalies génitales masculines.
L'expérience de diethylstilbestrol (DES) rapporté par Jensen et al. (1995) entre 1950 et 1970 de plusieurs millions de femmes enceintes traitées par ce produit a montré une élévation de l'incidence chez l'homme de crypthorchidie et de l'hypospadias, ainsi qu'une diminution de la concentration spermatique (de 123 millions/ml à 83 millions/ml).
L'incidence d'hypospadias et du cancer des testicules augmente à l'âge adulte. Gill et al. (1979), sur des échantillons spermatiques chez les non exposés au DES, trouvent que la concentration spermatique est nettement diminuée. Le volume séminal n'est pas modifié, mais la mobilité spermatique, le nombre total des spermatozoïdes et le % des spermatozoïdes avec morphologie normale est statistiquement plus faible que les hommes non exposés. La majorité des hommes exposés ont une concentration spermatique bien au-dessous de la limite considérée normale pour les hommes fertiles. Par ailleurs, cette hypothèse permet de conclure que certains produits chimiques de l'environnement ayant un effet œstrogène-like constitue un facteur de risque sur la qualité du sperme (Carlsen et al. 1995).

  • Autres produits chimiques :

De nombreux produits, utilisés en milieu agro-alimentaire et industriel, semblent perturber la qualité du sperme. Il s'agit souvent d'exposition multifactorielle où il est difficile de faire la part respective de chaque facteur. Depuis les travaux publiés par Warthon et al. (1977), plusieurs auteurs ont montré l'atteinte spécifique du 1, 2- dibromo-3-chloropropane (DBCP) au niveau des tubes séminifères, la relation dose effet, et aussi les possibilités de récupération de certains épithéliums. Dans les années 70, l'industrie agro-alimentaire américaine a utilisé comme pesticide le DBCP, dix ans après, plus de 1 000 travailleurs étaient devenus stériles. Une recherche multicentrique européenne (Toppari et al. 1995) menée dans le domaine, a permis d'attirer l'attention des pouvoirs publics et des industries concernées, sur la nécessité d'évaluation épidémiologique rigoureuse et d'éventuelles mesures de santé publique. Il importe donc, de faire le point des connaissances disponibles dans le domaine et d'identifier avec précision les facteurs responsables des évolutions des caractéristiques spermatiques et des anomalies de l'appareil reproducteur observées aussi bien chez l'homme que chez l'animal. De plus, les recherches cliniques touchant les conséquences de travail posent des difficultés d'acceptation dans les milieux professionnels, et aussi chez les intéressés.
Actuellement, les recherches en cours s'orientent en direction de populations spécifiques particulièrement exposées à certains produits où l'environnement industriel semble être particulièrement polluant et néfaste pour les fonctions de reproduction.

C/ Variations spermatiques saisonnières :

Dans les espèces animales, l'effet saison a été largement observé. Cependant, chez l'homme, il est difficile de le mettre en évidence. Chez l'animal, la périodicité de la reproduction joue un rôle important dans l'adaptation des organismes à leur environnement Chez l'homme, des variations saisonnières de la fertilité spontanée, ont été observées dans tous les pays du monde. Plusieurs hypothèses ont été émises pour expliquer les fluctuations de la fécondité. Parmi elles, la qualité du sperme qui semble être le facteur le plus important où le rôle du climat et le photopériodisme serait intéressant. De nombreux travaux de la littérature ont été analysés par Zerah et al. (1997), concernant les variations saisonnières de la fertilité humaine et animale. Une très importante variation saisonnière de la spermatogenèse associée à des variations de la masse testiculaire a été observée chez le daim (Walkden-Brown et al. 1994). Chez l'homme, l'étude réalisée par Swatowski et al. (1994) parmi de couples infertiles, ont montré une corrélation entre l'augmentation des formes normales et la diminution de la mobilité en fonction des saisons. La variation du pourcentage de formes normales en fonction des saisons est statistiquement significative. Saint-Pol et al. (1989), s'intéressant à des hommes fertiles, ont démontré une variation saisonnière très significative du nombre de spermatozoïde dans l'éjaculat.

Conclusions

Que le déclin du sperme soit confirmé ou non pendant les 20 dernières années, aucune relation n'a pu être établie avec l'index de la fertilité masculine. On sait néanmoins, par quelques études, que certaines des caractéristiques du sperme peuvent influencer la survenue de la grossesse.
Dans l'état actuel des connaissances, il n'est pas possible de répondre de façon univoque à cette question. Cependant, le principe de précaution devrait se traduire par: (i) une réelle action de prévention en milieu professionnel; (ii) la non utilisation de substances n'ayant pas fait la preuve de leur innocuité dans les études toxicologies chez l'animal; (iii) l'évitement d'un facteur de risque découvert lors des conslutations pour infécondité masculine. Ceci implique une véritable réfexion de tous les acteurs de notre société.

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