Maîtrise de la reproduction. Exercices
MAÎTRISE DE LA REPRODUCTION SEXUEE.
EXERCICES.
Exercice 1.
Concernant la maîtrise de la reproduction humaine, quelles sont les affirmations exactes parmi celles qui vous sont proposées.
A . L’administration de dérivés oestroprogestatifs à dose suffisante supprime le pic de sécrétion d’hormone lutéinisante (LH).
B . Il n’existe aucune contre-indication médicale à la pratique de la contraception hormonale par voie orale.
C. Au sein d’un couple, la plupart des méthodes de contraception hormonale ne sont efficaces que si elles simultanément mises en œuvre par chacun des partenaires.
D. Le RU 486 est un stéroïde de synthèse utilisé principalement pour son activité antioestrogène.
E . Pour être efficace, le stérilet doit être placé au niveau des trompes de Fallope.
Exercice 2.
Indiquer les propositions exactes concernant la maîtrise de la reproduction humaine.
A . La rencontre fécondante entre gamètes féminin et masculin se fait au niveau du vagin.
B. La muqueuse utérine ne se différencie en vue de la nidation que quatre jours après la fécondation.
C. La nidation d’un zygote ne se produit que s’il y a fécondation.
D. La progestérone est absente de la circulation sanguine maternelle au moment de la nidation.
E. La fécondation ne se produit que s’il y a nidation.
Exercice 3.
Une femme de 35 ans vient consulter son médecin pour stérilité. Le médecin lui prescrit des dosages hormonaux.
1- Définir le terme d’hormone.
2- Nommer les hormones ovariennes.
3- Quelle est la nature chimique des hormones ovariennes ?
4- Donner le nom des structures qui sécrètent ces hormones.
5- On observe notamment un décalage thermique aux environs du jour 14 du cycle, nommer l’hormone responsable de ce décalage.
6- Au vu des résultats, le médecin prescrit un traitement au clomifène qui stimule l’ovulation. Après ce traitement, on observe une aménorrhée et l’on fait donc un test de grossesse. Indiquer l’hormone recherchée afin de déterminer si la femme est enceinte.
Exercice 4.
Les documents 1 et 2 sont des spermogrammes, résultats de l’étude des propriétaires biologiques de deux spermes, l’un fécondant ( sperme de Monsieur X) et l’autre non fécondant (sperme de Monsieur Y).
Document 1- Spermogramme de Monsieur X.
VOLUME d’un éjaculat : 4,2 ml pH : 7,8 VISCOSITE : normale
NUMERATION : Spermatozoïdes 53. 106 /ml
MOBILITE : après 1 heure après 4 heures
% à mobilité normale : 55 45
% à mobilité diminuée : 5 5
% de formes immobiles : 40 50
VITALITE : 88 % de formes vivantes (1ère heure)
SUR 100 SPERMATOZOÏDES OBSERVES on a relevé :
FORMES TYPIQUES : 61 %
FORMES ATYPIQUES : 39 %
Document 2- Spermogramme de Monsieur Y.
VOLUME d’un éjaculat : 0,8 ml pH 7,6 VISCOSITE : normale
NUMERATION : Spermatozoïdes 2.106 / ml
MOBILITE : après 1 heure après 4 heures
% à mobilité normale : 1 0
% à mobilité diminuée : 6 0
% de formes immobiles : 93 100
VITALITE : 0 % de formes vivantes (1ère heure)
SUR 100 SPERMATOZOÏDES OBSERVES on a relevé :
FORMES TYPIQUES : 60 %
FORMES ATYPIQUES : 40 %
1- A partir de la comparaison détaillée et rigoureuse des deux spermogrammes, indiquer les causes possibles de la stérilité de Monsieur Y.
2- Monsieur X ne peut pas avoir d’enfants avec Madame X. Formuler au moins deux hypothèses quant aux causes possibles de la stérilité de ce couple.
3- Afin de vérifier les hypothèses émises, on vous propose les études suivantes :
- Des protéines sont extraites de la zone pellucide d’ovocytes des souris fertiles et sont marquées par un isotope radioactif, puis mises en présence de spermatozoïdes de souris fertiles. On constate que la radioactivité apparaît au niveau de la face externe de la membrane plasmique de la tête des spermatozoïdes.
- On place ces spermatozoïdes marqués en présence d’ovocytes matures de souris fertiles. Il n’y a pas de fécondation.
- Des spermatozoïdes qui n’ont pas été mis en contact avec les protéines précédentes sont fécondants.
Après analyse de ces données, proposer une explication à la stérilité du couple X.
4- Le couple X décide d’avoir recours à la FIVETE. Définir le sigle FIVETE et expliquer brièvement les grandes étapes de cette technique. Préciser si cette assistance médicale à la procréation est nécessaire chez le couple X .
CORRECTION DES EXERCICES.
Exercice 1.
Affirmation exacte : A
Exercice 2.
Affirmation exacte : C
Exercice 3
1- Une hormone est sécrétée par une glande dans le milieu intérieur pour exercer à distance, à doses infinitésimales, une action sur une ou des cellule(s) cible(s) possédant les récepteurs spécifiques de cette hormone. Si l’hormone passe dans le sang, son action est dite endocrine. En revanche, si cette hormone reste localisée dans la lymphe interstitielle, son action peut être soit autocrine (action sur la cellule sécrétrice elle-même) soit paracrine (action sur une cellule voisine).
2- Les hormones ovariennes sont les progestagènes (surtout la progestérone) et les oestrogènes (surtout l’oestradiol).
3- Ce sont de stéroïdes, c’est-à-dire des molécules ayant comme architecture le noyau stérol, lipophile, ce qui leur confère un mode d’action particulier, par fixation sur des récepteurs intracytoplasmiques.
4- Les oestrogènes sont sécrétés par les cellules de la thèque interne et de la granulosa folliculaires alors que les progestagènes sont sécrétés par la thèque interne du corps jaune (ainsi que par le placenta en cas de gestation).
5- C’est la progestérone qui entraîne une légère élévation de température.
6- On recherche l’HCG (Gonadotrophine Chorionique Humaine) fabriquée par le trophoblaste blastocytaire dès la nidation. Détectable dans la sang dès la 1ère semaine suivant la fécondation, elle permet un diagnostic précoce de grossesse.
Exercice 4.
1- Les 2 spermogrammes présentés sont identiques sur les mesures suivantes :
- viscosité normale
- forme des spermatozoïdes : 3 typiques pour 2 atypiques.
Les formes atypiques correspondent à de spermatozoïdes morphologiquement anormaux : au niveau de la tête (macrocéphale, bicéphale…), de la pièce intermédiaire (reste cytoplasmique…) ou du flagelle (court, double…)
Par contre, le sperme non fécondant de Monsieur Y est légèrement alcalin ( pH 7,6 contre 7,8) , ce qui pourrait avoir une incidence compromettante sur la survie des spermatozoïdes dans la vagin de la femme (protection réduite).
La quantité de spermatozoïdes totaux pour un éjaculat de Monsieur Y est très faible : 1,6.106 au lieu de 2,2.108, soit près de 140 fois moins que Monsieur X. Cette oligospermie est due à la fois à un volume d’éjaculat 5 fois moindre et à une concentration faible de gamètes dans le sperme. La spermatogenèse est donc nettement affaiblie chez Monsieur Y et les sécrétions des glandes génitales annexes semblent aussi quantitativement atténuées.
Les capacités de déplacement des spermatozoïdes apparaissent très affectées chez Monsieur Y : la plupart des spermatozoïdes sont immobiles seulement 1 h après éjaculation, et la faible proportion restante effectue des trajets plutôt indirects. Leur vitalité est réduite à néant. Ces capacités sont nulles au bout de 4 h ; cette asthénospermie apparaît être la cause majeure de stérilité de Monsieur Y. Une mauvaise qualité du liquide séminal peut être suspectée, si ce ne sont des problèmes testiculaires (dérégulation hormonale, température trop élevée, etc…) Les gamètes de Monsieur Y, déjà peu nombreux, auront peine à parvenir jusqu’à l’ampoule des trompes de le femme : la fécondation a peu de chances de se produire.
2- Le spermogramme de Monsieur X semble normal. Son sperme est fécondant, d’où l’hypothèse d’une déficience chez Madame X. Plusieurs causes sont envisageables :
a- Du fait d’une impossibilité de fécondation :
● par absence d’ovulation, par exemple si les ovaires sont défectueux ou s’il existe une dérégulation hormonale.
● par expulsion d’ovocytes défectueux, par exemple si le cytoplasme est réduit ou si la zone pellucide et la corona radiata sont imparfaites.
● par absence de spermatozoïdes au site de fécondation, par exemple si les voies génitales féminines ne sécrètent pas suffisamment de substrat énergétique pour les gamètes mâles ou si la glaire cervicale est de mauvaise qualité (imperméabilité, défaut de capacitation des gamètes mâles…) ou encore s’il existe une incompatibilité immunologique entre la femme et les spermatozoïdes.
b- Du fait d’un défaut de nidation de l’embryon :
● par dégénérescence de l’embryon, par exemple si le cytoplasme initial est réduit, si le trajet est trop lent, si les voies génitales féminines ne sécrètent pas suffisamment de substrat énergétique pour l’embryon.
● par obstruction des oviductes, par exemple si leur morphologie est en cause, si les voies génitales ont vieilli prématurément.
● par un utérus imparfaitement préparé, par exemple s’il existe une dérégulation hormonale, si l’endomètre est défectueux suite à une irritation ou une infection grave.
3- Dans la première expérience, le marquage radioactif des protéines extraites de la zone pellucide enveloppant les ovocytes permet de montrer la liaison de ces protéines avec la face externe de la membrane plasmique de la tête des spermatozoïdes lorsque ces deux éléments sont mis en présence.
La deuxième expérience montre que l’occupation (saturation) des éléments du gamète mâle ci-dessus impliqués empêche la fécondation, alors que la pénétration du gamète mâle dans l’ovocyte est normale lorsqu’ils sont préalablement libres.
Il peut être déduit de ces constations que les spermatozoïdes doivent nécessairement établir des liaisons avec des protéines spécialisées que renferme la zone pellucide autour du gamète femelle pour que la fécondation se produise.
Si de telles liaisons ne peuvent se produire pour le couple X, une déficience du spermatozoïde étant exclue puisque les spermatozoïdes de Monsieur X sont fécondants, un défaut de protéines de liaison aux éléments spécifiques de la face externe de la membrane plasmique de le tête des gamètes mâles peut être en cause chez Madame X : soit parce que ces protéines sont absentes, soit parce qu’elles sont anormales ( non fonctionnelles), soit parce qu’un certain nombre se retrouvent libres dans les voies génitales de la femme et occupent ainsi les sites du gamète mâle (à l’image de la 2ème expérience menée chez les souris).
4- Le couple X envisage une FIVETE, ce qui signifie : fécondation in vitro et transplantation embryonnaire, ou encore : fécondation in vitro et transfert d’embryons. Elle nécessite l’obtention parallèle des gamètes mâles et femelles, puis la mise en œuvre d’une fécondation contrôlée sous microscope, prolongée d’un début de développement embryonnaire, et enfin le transfert de l’embryon dans l’utérus de la femme, prêt à l’accueillir.
L’obtention des spermatozoïdes par récupération d’un éjaculat peut être réalisée longtemps auparavant car leur conservation dans l’azote liquide à - 196 °C ne pose pas de problème. Il faut cependant noter qu’ils nécessitent un traitement substitutif à leur passage dans les voies génitales féminines pour les rendre fécondants préalablement à leur emploi in vitro. Il s’agit de l’étape de capacitation des gamètes.
Le prélèvement des ovocytes à la surface des ovaires se réalise sous coelioscopie et nécessite auparavant un traitement hormonal de régulation (administration de GnRH, puis FSH et enfin HCG) afin de maîtriser le développement des follicules en adéquation avec le moment de l’opération de ponction.
La mise en culture de l’embryon permet de laisser le temps à l’utérus d’être prêt à accueillir celui-ci (bien que la synchronisation soit un peu plus précoce par rapport au processus naturel) tout en contrôlant la survie au cours des premiers stades de développement. Ainsi l’embryon est ensuite placé dans la cavité utérine et s’implantera naturellement dans l’endomètre.
Des échecs pouvant survenir à chaque étape, plusieurs ovocytes, puis plusieurs embryons sont généralement mis en œuvre au cours d’une FIVETE, avec risque consenti d’une grossesse multiple.
Ce procédé de procréation médicalement assistée ne convient pas pour le couple X si l’étape de fécondation est réalisée par la seule mise en présence des gamètes mâles et femelles, car une zone pellucide fonctionnelle est alors nécessaire. Par contre, la technique peut être adaptée par l’injection d’un seul spermatozoïde dans l’ovocyte (technique de l’ICSI = intracytoplasmic sperm injection), ce qui court-circuite l’étape essentielle d’interaction du spermatozoïde avec les protéines spécialisées de la zone pellucide.