Séquence 2: La réproduction humaine

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MAITRISE DE LA PROCREATION

Chez les Mammifères le comportement sexuel est sous influence hormonale et permet le rapprochement des partenaires sexuels. Nous essaierons de comprendre, chez l'animal, comment ces sécrétions hormonales contrôlent le comportement.

La compréhension des mécanismes de régulation de la sécrétion des hormones sexuelles a engendré des découvertes médicales permettant aux couples de décider de limiter le nombre de leurs enfants ou de lutter contre la stérilité. A partir de quelles connaissances s'est faite la mise en oeuvre des méthodes de limitation des naissances? En quoi consiste la procréation médicalement assistée (PMA)? Comment est assuré le suivi de la grossesse?

1 L'aspect comportemental de la reproduction

Nous utiliserons à titre de simple citation un document de la revue "PRODUCTIONS ANIMALES" éditée par l'INRA pour fonder notre connaissance sur cet aspect de la reproduction.

1.1 LE COMPORTEMENT REPRODUCTEUR CHEZ LES CAPRINS (CHÈVRE ET BOUC)

Dans les élevages, on cherche à améliorer les performances et la gestion des animaux, notamment en diminuant la variabilité de la fertilité et en contrôlant la période de reproduction.

L'étude du comportement sexuel présente un intérêt évident à cet égard. Les performances d'un élevage dépendent de la reproduction et celle-ci est tributaire de la volonté et de la capacité des animaux à s'engager dans un comportement sexuel et à se féconder au bon moment.

Pour maîtriser au mieux l'expression de ce comportement, il est utile de connaître les différents facteurs susceptibles de l'influencer.

1.1.1 Définition du comportement sexuel:

Le document "Le comportement sexuel des caprins : contrôle hormonal et facteurs sociaux - C. FABRE-NYS - INRA/CNRS, PRMD, 37380 Nouzilly " rassemble des figures à la fin de l'article. En observant la figure 1 "Eléments moteurs du comportement sexuel des caprins", et en lisant les données des §2.1 et 3.1 de cet article, vous définirez la notion de comportement sexuel.

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1.1.2 Conditions nécessaires au comportement sexuel:

Quel est un des facteurs importants qui influence l'expression de ce comportement sexuel (§1 de l'article)?

Un facteur de variation du comportement sexuel du mâle: le taux de testostérone

Observons les fluctuations des comportements sexuels en liaison avec les variations spontanées du taux de testostérone.

En analysant la figure 2 et le § 2.3 de l'article, dites à quel(s) moment(s) de l'année, chez les boucs des régions tempérées, le comportement sexuel s'exprime. Décrivez les variations des taux de testostérone et établissez la relation entre celles-ci et l'expression du comportement.

Le rôle de la testostérone est démontré par des expériences de privation de ces hormones, par exemple par la castration, suivie de restauration du comportement par un traitement hormonal approprié.

En analysant la figure 3 de l'article, vous dégagerez une conclusion.

Un facteur de variation du comportement sexuel de la femelle: les hormones ovariennes

Sans entrer dans les détails du comportement sexuel femelle chez la chèvre, qui, malgré une certaine expressivité dans cette espèce, est plus difficile à identifier que chez le mâle, nous considérerons l'oestrus comme un phénomène diagnostiqué par l'acceptation du chevauchement.

Vous analyserez la figure 5 et le §3.3 de l'article ("Changements endocriniens et évolution du comportement sexuel au cours du cycle oestrien chez la chèvre" ). Vous chercherez ainsi à établir la relation entre les variations des taux des hormones ovariennes pendant le cycle oestrien et l'expression du comportement femelle.

L'ensemble de ces données confirme le rôle des hormones stéroïdes d'origine gonadique (testostérone, oestradiol, progestérone) sur le comportement sexuel. Mais beaucoup d'autres facteurs tels que les facteurs sociaux et environnementaux interviennent dans l'expression du comportement sexuel.

1.2 LE COMPORTEMENT REPRODUCTEUR CHEZ LES HUMAINS

Chez l'Homme, il y a dissociation partielle entre productions hormonales et comportement sexuels: l'Homme est capable de maîtriser sa procréation.

2 Le contrôle de l'ovulation: les pilules contraceptives

Les méthodes contraceptives ont pour objectif d'empêcher, de manière réversible, la fécondation, tout en permettant les rapports sexuels. Les pilules contraceptives consistent, dans ce sens, à empêcher l'ovulation. Analysons les mécanismes biologiques permettant de contrôler l'ovulation.

2.1 LE PRINCIPE DE LA CONTRACEPTION HORMONALE FEMININE PAR VOIE ORALE:

C'est la principale méthode utilisée par les françaises (40% environ). La contraception hormonale par voie orale consiste en l'absorption par la femme de pilules contenant des hormones ovariennes de synthèse qui résistent à la digestion et qui passent dans le sang.

2.1.1 La méthode combinée

Les pilules contraceptives sont constituées par l'association de deux groupes d'hormones (oestrogènes et progestérone) à des doses variables selon les cas. Elles sont prises quotidiennement du 1er au 21ème jour du cycle sexuel, après quoi il y a un arrêt du traitement d'une durée de 7 jours pendant lesquels surviennent de fausses règles.

 Les pilules fortement dosées entraînent une augmentation du taux sanguin d'oestrogènes et de progestérone, hormones de synthèse qui agissent par rétro-contrôle négatif sur l'hypophyse.

Chez la femme qui suit ce traitement, le taux d'hormones naturelles est constant, il n'y a pas de pics, un taux nul de progestérone et un faible taux d'oestrogènes, de FSH et de LH, ce qui se solde par un non-développement des follicules et l'absence d'ovulation. Il n'y a alors pas de fécondation possible.
L'endomètre, ou muqueuse utérine, est atrophié par le manque d'hormones qui habituellement favorisent sa reconstruction. L'utérus ne peut alors plus servir à une éventuelle nidation. De plus la glaire cervicale reste abondante et empêche donc le passage des spermatozoïdes.

 Les pilules minidosées permettent à l'hypophyse de secréter des doses plus ou moins normales de gonadostimulines, y compris le pic de LH. L'ovulation se produit donc normalement. Ce type de traitement agit au niveau de l'utérus en rendant la glaire du col moins perméable aux spermatozoïdes, et en "désynchronisant" le développement de l'endomètre ce qui rend impossible la nidation de l'oeuf même s'il y a eu fécondation.

2.1.2 La méthode continue dite progestative

C'est la plus couramment utilisée. Elle consiste en la prise de micropilules au rythme d'une par jour pendant les 28 jours du cycle sexuel.
Dans ces pilules il n'y a que des progestagènes de synthèse: l'inhibition de la sécrétion d'hormones hypophysaires est alors trop faible (par manque d'oestrogènes) pour bloquer l'ovulation. En fait la progestérone va maintenir une glaire cervicale très épaisse, ce qui va empêcher le passage des spermatozoïdes et donc rendre impossible toute fécondation.
Mais cette méthode va désynchroniser totalement le développement de l'endomètre ce qui fait que l'épaisseur de l'endomètre ne sera pas prête au moment prévu par le cycle pour la nidation.

Les graphes ci-contre présentent l'évolution des taux sanguins d'hormones ovariennes et des taux sanguins de gonadotrophines hypophysaires. Les hormones de synthèse contenues dans les pilules passent dans le sang, mais leur taux n'est pas représenté sur le graphe du haut, qui ne traduit que l'évolution du taux plasmatique des hormones ovariennes naturelles.

Analysez ces graphiques. Quelle est le mode d'action des pilules contraceptives absorbées ? Justifiez votre réponse.
L'arrêt de la prise de ce contraceptif est suivie de l'apparition de règles sensiblement normales. Comprenez-vous pourquoi?

2.2 LA CONTRACEPTION HORMONALE MASCULINE

Elle est encore à l'état de recherche et il n'y a pas actuellement de contraception hormonale masculine fiable sans effets secondaires acceptables.

3 Le contrôle de la fécondation et de la nidation

3.1 LES AUTRES METHODES CONTRACEPTIVE

METHODE	EFFET	PARTICULARITE
Retrait	Le sperme n'est pas émis dans les voies génitales femelles	Taux d'échec élevé
Abstinence périodique pendant la phase ovulatoire	Pas de rencontre (théorique) des gamètes	Taux d'échec encore plus élevé, par difficulté d'identifier la phase ovulatoire
Préservatif masculin	Barrière mécanique vis-à-vis de l'ovocyte	Préserve des maladies sexuellement transmissibles Risques variables selon utilisation
Spermicides Eponges vaginales	Eclatement des spermatozoïdes par choc osmotique dû à l'agent spermicide	Taux d'échec faible si la méthode est bien utilisée
Stérilet ou DIU (dispositif intra-utérin)	Installé par un gynécologue sur des femmes ayant déjà porté un enfant Rend l'endomètre impropre à la nidation et inhibe le transport et le pouvoir fécondant des spermatozoïdes	Réservé à une catégorie de femmes Taux d'échec très faible si la méthode est associée à la prise de progestatifs
Diaphragme (encore appelé "préservatif féminin")	Barrière mécanique, installée au fond du vagin, entre spermatozoïdes et ovocytes	Taux d'échec faible si la méthode est associée à un spermicide

3.2 LA "PILULE DU LENDEMAIN"

Certaines situations très précises (contraception d'urgence) ont légitimé la mise au point de substances comme la pilule dite "du lendemain". Comment agit-elle?

Certaines contiennent un oestrogène et la progestérone, d'autres ne contiennent qu'un progestatif en quantité plus importante que dans la pilule micro-progestative.

Prise dans les 24 heures après un rapport sexuel, elle a une efficacité de 99%, qui décline ensuite.

Son mode d'action réside très certainement dans le déséquilibre hormonal qu'elle engendre, empêchant la nidation de l'oeuf, si la fécondation a eu lieu.

3.3 LE RU 486 OU PILULE CONTRAGESTIVE

Le développement de la muqueuse utérine, indispensable à la nidation et au maintien de la gestation, est sous contrôle hormonal. Les expériences suivantes rappellent les modalités de ce contrôle et montrent la possibilité de perturber cet état de l'endomètre, donc d'empêcher la poursuite d'une gestation.

3.3.1 Première série d'expériences : le tableau ci-dessous montre le résultat, au niveau de l'utérus de lapines impubères, d'injections d'oestradiol puis de progestérone.

Que montrent les résultats obtenus dans chaque lot de lapines dans cette première série d'expériences?

3.3.2 Deuxième série d'expériences: Au traitement hormonal est associée la prise d'une substance de synthèse, le RU 486, molécule de configuration voisine de celle de la progestérone. Le tableau suivant indique le protocole utilisé et les résultats obtenus:

Quelles informations tirez-vous de l'analyse des résultats de la deuxième série d'expériences?

3.3.3 Troisième série d'expériences: Pour préciser l'action du RU 486, on prélève un utérus de lapine dont on isole l'endomètre; celui-ci est broyé et le broyat, contenant toutes les protéines cellulaires, est réparti dans tois tubes (figure à droite). On ajoute alors:

tube 1: progestérone marquée (c molécules);

tube 2: progestérone marquée (c/2) et progestérone non marquée (c/2);

tube 3: progestérone marquée (c/2) et RU 486 (c/2).

On mesure, 30 à 60 minutes plus tard, la radioactivité liée à un certain type de protéines extraites de la muqueuse utérine. La figure présente les résultats.

Comment expliquez-vous, dans la 3e expérience, la présence de radioactivité au niveau des protéines? Quel rôle jouent-elles?Quel est l'effet du RU 486 au niveau de l'endomètre?

Expliquez les qualificatifs"contragestif" ou même "abortif" réservés au RU 486.

Voici ci-contre les formules chimiques développées de la progestérone et du RU 486.

En 1ère S, vous avez étudié les mécanismes d'action des enzymes sur leur substrat: au vu de ces formules, donnez une interprétation plus précise du mode d'action du RU 486.

4 La surveillance médicale de la grossesse

Pendant toute la grossesse, la femme et son foetus sont médicalement surveillés grâce à différents moyens d'investigation. Citons-en deux: l'amniocentèse et l'échographie.

4.1 LES ANALYSES CHROMOSOMIQUES PAR AMNIOCENTESE OU CHORIOCENTESE

L'amniocentèse consiste à ponctionner l'utérus dans le but de prélever du liquide amniotique dans lequel se trouve le foetus. Elle permet de réaliser un caryotype, à partir des cellules présentes dans le liquide amniotique et de contrôler les chromosomes de l'enfant à naître.

La choriocentèse ou prélèvement des villosités choriales consiste à prélever du placenta par voie vaginale. Elle permet de vérifier les chromosomes de l'enfant à naître. Cette analyse est particulièrement recommandée lorsqu'une perturbation d'un gène est à l'origine d'une maladie connue de la famille, pour laquelle il existe un diagnostic prénatal.

Vous ferez une étude libre des deux documents électroniques proposés en soulignant les avantages et les inconvénients des méthodes déployées.

4.2 L'ECHOGRAPHIE:

De nombreux centres universitaires proposent des documents en ligne concernant cette technique d'imagerie médicale. Pour comprendre l'intérêt de cette technique, vous pouvez consulter notamment le site

http://www.echographie3d-4d.com/

Là aussi, vous ferez une étude libre des deux documents électroniques proposés pour comprendre l'intérêt de la surveillance de la grossesse.

Dans le cas de la détection d'une anomalie grave, diverses mesures sont mises en oeuvre, qui peuvent aller jusqu'à proposer une interruption volontaire de grossesse thérapeutique (IVG).

5 Le traitement de l'infertilité: la procréation médicalement assistée

5.1 PRINCIPALES CAUSES D'INFERTILITE

Il faut distinguer la stérilité (absence totale de possibilité de procréation) ou l'infertilité (incapacité pour un couple d'avoir des enfants à la suite d'une période de deux ans de rapports sexuels réguliers) de l'infécondité (absence de procréation dans un couple à un moment donné). Les causes de la stérilité sont multiples:

5.2 LES TECHNIQUES D'ASSISTANCE MEDICALE A LA PROCREATION (AMP)

5.2.1 Présentation:

L'AMP apporte une réponse à la stérilité ou à l'infertilité. Pour la femme comme pour l'homme, les options de traitement varient en fonction du type d'infertilité diagnostiqué. On distingue:

la thérapie médicamenteuse (induction de l'ovulation),

la chirurgie,

la fécondation in vitro (FIV),

l'insémination artificielle (IA),

l'injection intracytoplasmique de spermatozoïdes (ICSI).

Le 24 février 1982, Amandine, le premier bébé éprouvette français, naît à l'hôpital Antoine-Béclère grâce à René FRYDMAN et son équipe. Depuis cette naissance, les techniques de procréation médicalement assistée se sont banalisées. Aujourd'hui on compte 100 000 bébés FIV en France.

Les taux de succès des traitements sont fonction de divers facteurs essentiels, notamment: l'âge de la femme, la durée de l'infertilité du couple et l'existence de problèmes d'infertilité chez les deux partenaires.

Parmi les femmes ayant suivi un traitement d'induction de l'ovulation (thérapie médicamenteuse), 80% conçoivent un enfant après plusieurs cycles de traitement. Les taux de réussite des techniques d'AMP sont en constante progression depuis dix ans. Actuellement, on peut s'attendre à un taux de réussite d'environ 25% par cycle pour une FIV pratiquée dans des conditions optimales.

5.2.2 Aspects médicaux :

On pourra avoir un aperçu des aspects médicaux de l'AMP (connaissance des personnes concernées, avantages et risques thérapeutiques) pour pouvoir juger en connaissance de cause des questions soulevées par l'AMP, par exemple sur le site de l'Institut National Agronomique de Paris-Grignon.

6 Procréation et éthique

Le programme officiel préconise dans ce domaine "l'analyse de textes relatifs aux problèmes éthiques liés aux progrès médicaux dans la maîtrise de la reproduction humaine".

Afin de ne pas orienter les opinions, aucun choix ne sera proposé ici: ils sont nombreux et relatés dans la presse et les médias. Nous nous contenterons, pour pouvoir fonder un jugement, de citer la LOI n° 94-654 du 29 juillet 1994 relative au don et à l'utilisation des éléments et produits du corps humain, à l'assistance médicale à la procréation et au diagnostic prénatal (appelée communément loi de bioéthique), dont on pourra retenir l'article 152 qui traite de notre sujet "Assistance médicale à la procréation" dans son chapitre 2bis.

Chacun pourra ainsi concevoir ces perspectives éthiques du point de vue de la cellule familiale et de la société tout en sachant que cette loi est actuellement, en 2003, remise en cause.