Academic literature on the topic 'Infertilité masculine'

L’implication de l’aromatase dans la qualité du spermatozoïde a été appréhendée chez des patients tunisiens consultant pour infertilité et présentant des anomalies de la mobilité et de la forme des spermatozoïdes. Une diminution significative du transcrit aromatase a été notée chez les tératospermiques et les asthénotératospermiques. Les asthénospermiques se divisent en deux sous-groupes avec des taux d’ARNm de l’aromatase abaissés dans le premier et augmentés dans le second. Une corrélation significative entre les taux de transcrits de l’aromatase et le pourcentage de formes atypiques et/ou l’IAM a été enregistrée. Les taux des paramètres biochimiques du plasma séminal montrent une diminution du fructose chez les asthénozoospermiques en comparaison aux asthénotératozoospermiques. L’analyse de corrélation révèle que l’a-glucosidase neutre est corrélée avec le volume séminal et le pH; l’acide citrique avec le pH et le fructose avec le volume séminal, la numération des spermatozoïdes et la morphologie. Une implication des gènes de l’aromatase et des récepteurs aux estrogènes alpha dans la stérilité des hybrides chromosomiques issus de croisements entre souris domestiques Robertsoniennes (22Rb) 2n=22 et standard (40Std) 2n=40 a été vérifiée par l’analyse de l’expression des gènes de l’aromatase et du récepteur aux estrogènes alpha. Nos résultats n’ont pas montré de différence des taux d’ARNm de ces marqueurs dans les testicules entre les hybrides et les races parentales, mais chez les femelles une réduction du taux d’ARNm de l’aromatase a été observée dans les ovaires des hybrides du croisement (♀40Std×♂22Rb)
The involvement of aromatase in the quality of the spermatozoa was undertaken in Tunisian patients with abnormal mobility and morphology spermatozoa and undergoing infertility assessment. A significant decrease of aromatase transcript was noted in both teratozoospermia and asthenoteratozoospermia groups compared with normozoospermia. Asthenozoospermia group was divided into two sub-groups with aromatase mRNA rates lowered in the first and increased in the second. Moreover, a significant correlation between mRNA aromatase and the percentage of sperm morphology and/or MAI was recorded. The seminal plasma biochemical parameters in these patients revealed a significant reduction of fructose level in the asthenozoospermic in comparison with asthenoteratozoospermic patients. The correlation analysis reveals that neutral a- glucosidase is correlated with seminal volume and pH; citric acid with pH and fructose with seminal volume, sperm count and morphology. The implication of aromatase and estrogen receptor alpha gene in the sterility of chromosomal hybrid mice resulting from crosses between Robertsonian (22Rb) 2n = 22 and standard (40Std) 2n = 40 domestics mice was verified by the analysis of the expression of aromatase and estrogens receptor alpha genes. Our data showed no difference of mRNA rates of these two markers in the testes between hybrids and parental races but, in females a reduced level of aromatase ARNm was observed in the ovaries of hybrids resulting from the cross (♀40Std×♂22Rb)

Le surpoids et l’obésité, dont la prévalence augmente régulièrement depuis quelques décennies, ont un impact négatif sur les fonctions de reproduction masculine. De plus, le concept de DOHAD suggère que l’environnement très précoce pourrait programmer à long terme la fertilité d’un individu. L’objectif de cette thèse est d’évaluer, d’une part, la relation entre l’obésité et les paramètres spermatiques, d’autre part, l’influence de l’environnement maternel et du développement néonatal sur les fonctions de reproduction masculine. Dans une étude incluant 300 hommes infertiles, nous avons observé un impact négatif de l’obésité sur l’intégrité de l’ADN spermatique. L’obésité abdominale, évaluée par impédancemétrie et mesure du tour de taille, semble également impacter sur la qualité spermatique. Nous n’avons cependant pas observé d’influence du surpoids ou de l’obésité sur la capacité des spermatozoïdes à se fixer à la zone pellucide. Nous rapportons aussi l’histoire de 6 patients infertiles présentant une obésité abdominale et une augmentation de la fragmentation de l’ADN spermatique. Après quelques mois de prise en charge hygiéno-diététique, une diminution ciblée de l’obésité abdominale et une amélioration de l’intégrité de l’ADN spermatique et du bilan hormonal ont été observées. Les 6 couples ont par la suite obtenu une grossesse et la naissance d’un enfant en bonne santé. Concernant l’impact de la croissance in utero sur les paramètres spermatiques masculins, nous avons observé une corrélation négative entre le poids de naissance et le nombre total de spermatozoïdes, ainsi qu’une corrélation positive entre le poids de naissance et la fragmentation de l’ADN spermatique. Une étude chez le lapin nous a permis d’observer un impact négatif de l’hyperlipidémiehypercholestérolémie maternelle sur le poids des testicules et des épididymes des lapins adultes et sur les concentrations en testostérone, montrant ainsi l’importance de l’alimentation maternelle dans le développement des fonctions de reproduction masculine. Ces résultats confirment l’importance de la corpulence des hommes dans la prise en charge de l’infertilité. Les effets néfastes de l’obésité, simplement définie par l’IMC, ou de l’obésité abdominale, définie par une augmentation du tour de taille, pourraient être réversibles avec une prise en charge adaptée. L’alimentation de la mère pendant la grossesse semble également être un facteur important pour la programmation de la fertilité à long terme. Ce travail s’inclut dans un large projet, qui prend en compte l’origine multifactorielle de l’infertilité et nécessite une prise en charge multidisciplinaire très précoce du couple.

L’infertilité masculine parait augmenter depuis plusieurs décennies. Ses étiologies sont multiples, mais les causes génétiques et épigénétiques paraissent importantes. Nous avons dans cette thèse étudié différentes causes génétiques et épigénétiques d’infertilité en mettant en évidence les anomalies portées par les spermatozoïdes et parfois transmissibles au conceptus. Ce travail comporte trois parties, à savoir, tout d'abord, les infertilités associées à des anomalies du caryotype constitutionel en étudiant les conséquences pour le risque chromosomique porté par les spermatozoïdes avec le risque évalué sur tous les spermatozoïdes puis, les infertilités, à caryotype constitutionel normal, dont l’origine génique a parfois été démontrée et où la morphologie spermatique est altérée avec les spermatozoïdes macrocéphales, les spermatozoïdes globozoocéphales et les spermatozoïdes à larges ou petites vacuoles et enfin, les anomalies de la méthylation de l’ADN dans les différentes étiologies d’azoospermie. Ces approches ont un triple intérêt car elles permettent d'évaluer les risques pour le conceptus, de guider la prise en charge des patients et le choix des spermatozoïdes à injecter dans l’ovocyte. A plus long terme grâce à une compréhension des mécanismes en jeu, prévenir des infertilités et proposer de véritables solutions thérapeutiques
The male infertility seems to increase for several decades. Infertility etiologies are multiple, but the genetic and epigenetic causes are important. Here, we tried to study, the abnormalities carried by spermatozoa and sometimes transmissible in the conceptus. This work contains three parts, in a first time, the infertility linked with abnomalities of constitutionel karyotype by studying the consequences for the chromosomal risk with the risk estimated on all spermatozoa, in a second time, the infertility, with normal constitutionel karyotype, where the genetic origin was sometimes demonstrated and sperm morphology altered with macrocephalic sperm, Globozoospermia and spermatozoa with large or small vacuoles and in fine, DNA methylation abnormalities in various azoospermic aetiologies. These approaches have a triple interest because, it estimate the risks for conceptus and advice patients care, guide the choice of spermatozoa to be injected in the oocyte

L'infertilité affecte environ 15% des couples et l'étiologie est masculine dans la moitié des cas.Cette thèse étudie trois facteurs de l'infertilité masculine et se divise en deux parties décrites ci-dessous. Dans la première partie,l'équipement chromosomique et la fragmentation de I'ADN spermatique dans les gamètes d'hommes infertiles ont été étudiés par la technique FISH et TUNEL. Chez 4 patients présentant une mosaïque gonosomique, un taux élevé de gamètes aneuploïdes et de fragmentation de I'ADN spermatique a été observé. Concernant les l3 patients ayant une anomalie chromosomique de structure, l'équipement chromosomique et l'état de I'ADN spermatique ont été analysés dans chaque gamète. Les résultats montrent que les gamètes chromosomiquement déséquilibrés ont un ADN plus fragmenté que ceux dont l'équipement chromosomique est normal ou équilibré. Dans la deuxième partie, la mise au point d'une technique d'étude du transcriptome dans les spermatozoïdes a été faite sur des échantillons de sperme frais et congelé. La combinaison d'un gradient de densités discontinues et d'une lyse des cellules somatiques permet d'éliminer complètement des cellules somatiques en récupérant le maximum possible de spermatozoïdes dans le sperme. Le kit NucleoSpin RNA XS (Macherey Nagel) est plus adapté pour I'extraction d'ARN spermatiques que le kit d'extraction d'ARN de chez Qiagen. La pureté des ARN spermatiques est vérifiée par RT-PCR et le Bioanalyzer 2700. Ces deux méthodes donnent des résultats similaires et concordants. L'analyse de microarray montre que les spermatozoïdes frais ne partagent pas le même profil d'expression génétique que les spermatozoïdes congelés
Infertility affects about 15% of couples with male factor found in half of the cases. This Ph.D thesisinvestigates three causes of male infertility including chromosomal abnormality, genetic disorderand factors related to alterations in sperm DNA quality. The thesis is organized into two parts.In the first part, the chromosomal equipment and sperm DNA fragmentation in gametes of infertilemen were assessed by FISH and TUNEL. On the one hand, a high rate of aneuploid gametes andsperm DNA fragmentation were observed in four patients with gonosomal mosaicism. On the otherhand, analysis of chromosomal equipment and sperm nuclear DNA in each gamete from 13 patientswith structural chromosome abnormalities showed that unbalanced gametes have more fragmentedDNA than normal or balanced ones.In the second part, a technique for analysing the transcriptome in spermatozoa was developed onfresh and frozen semen. In fact, the combination of a discontinuous density gradient and a somaticcell lysis solution makes it possible to completely eliminate somatic cells and to recover as manysperms in the semen as possible. The XS NucleoSpin RNA kit (Macherey Nagel) was found to bemore suitable for RNA extraction than the RNA extraction kit from Qiagen. The purity of sperm RNA was verified by both RT-PCR and the Bíoanalyzer 2100. These two methods have yieldedsimilar and consistent results. The microarray analysis showed that fresh sperms do not share thesame gene expression profile than frozen ones

Les gènes du chromosomeX sont majoritairement inactivés au cours de la méiose mâle. Chez la souris, seulement 6% d’entre eux sont réactivés au cours des stades post-méiotiques. Parmi eux le gène Uba1X codant pour l’enzyme activatrice de l'ubiquitine, UBA1 qui produit trois transcrits dont deux sont ubiquitaires mais le troisième prédomine dans les cellules post¬-méiotiques : les spermatides. Nos travaux montrent que les 5’UTR, seul différence entre ces trois transcrits, déterminent la localisation et la dose relative des isoformes nucléaire et cytoplasmique de la protéine UBA1. Nous avons mis en évidence chez la souris que le transcrit spermatide-spécifique code pour l'isoforme nucléaire, exprimée fortement dans les spermatides suggérant un rôle de la protéine UBA1 dans la dégradation des histones lors du remodelage chromatinien. Nous avons détecté deux mutations dans la région spermatide-spécifique du gène : une délétion de 13pb et une transition G>A, chacune portée par un patient infertile, et non retrouvée dans notre population témoin. Les analyses ont montré que la délétion de 13pb induit un épissage anormal du transcrit spermatide-spécifique et que la transition G>A pouvait réduire le taux d’expression du transcrit spermatide-spécifique. Ces mutations pourraient induire l'infertilité des deux patients. En parallèle nous avons pu démontrer que les mutations dans le gène codant pour la protamine PRM1 décrites dans la littérature c.102G>T et c.-107G>C ne sont pas liées à l'infertilité masculine et que le variant est un polymorphisme fréquemment retrouvé dans la population congolaise
The majority of genes on the X chromosome are repressed during meiosis and only 6% of them are expressed in post meiotic germ cells. One of these genes is Ubal, encoding the ubiquitin-activating enzyme UBA1. Ubal produces three different transcripts, two of which are ubiquitously expressed while the third is predominant in the post meiotic germ cells: the spermatids. Our study shows that the 5’UTR, which is the only difference between these transcripts, determines the localization and the relative dose of the nuclear and cytoplasmic isoform of the UBA1 protein. The spermatid-specific transcript encodes for the nuclear isoform in the spermatids in the mouse suggesting that the UBA1 protein is implicated in chromatin remodeling during spermiogenesis. We have detected two mutations in the spermatid-specific region of the UBA1 gene in two infertile men: a deletion of 13bp and a G>A transition, neither of which was found in our cohort of fertile men. The deletion of 13bp diminishes the correct splicing of the spermatid-specific transcript and that the G>A transition may reduce expression of the spermatid-specific transcript. These results show that the UBA1 gene is involved in spermiogenesis, and reactivated in spermatids by its spermatid-specific transcript and that the mutations identified may induce infertility by reducing UBA1 levels in spermatids. We have also demonstrated that two variants described in the protamine codant gene PRM1C.102G>T and c.-107G>C are clearly not associated with male infertility and that the c.-107G>C is polymorphism frequently found in the congolese population

Cette recherche est née de la constatation clinique de l'existence d'événements traumatiques dans la filiation de certains hommes souffrant d'infertilité en particulier dans la filiation de certains hommes souffrant d'infertilité en particulier dans la branche paternelle; il s'agira de déterminer si le projet de devenir père pourrait être entravée par les difficultés d'identification qui en résultent. L'approche psychodynamique sera consacrée à approcher le lien entre l'impact psychique de ces événements et la survenue d'une infertilité
The object of this study is the history of a set of infertile men through a filiation grid, based on psychoanalytical approach ; it examines the genealogical tree and applies the filiation grid to a sample of 30 înfertle men met in art departement cornpared to a reference group. The resuit shows a statistical difference in the two population. We can therefore assume than in the past génération play a part in some case of infertility

Récemment, il a été émis l'hypothèse que la mort cellulaire des spermatozoïdes par apoptose puisse représenter une cause d'infertilité masculine et par conséquent, que les événements apoptotiques présents dans les spermes éjaculés seraient potentiellement de nouveaux marqueurs diagnostiques de l'infertilité masculine utilisables pour orienter les choix des techniques d'assistance médicale à la procréation. L'objectif de ce travail a été de tester cette hypothèse sur des échantillons de spermes provenant de patients infertiles enrôlés dans des protocoles de fécondation in vitro (FIV). Pour se faire, dans un premier temps, l'analyse en cytométrie de flux des stigmates apoptotiques classiques de cellules somatiques (chute du potentiel de membrane mitochondriale (dpm), génération de substances réactives de l'oxygène, fragmentation de l'ADN et perte de viabilité) a été réalisée en parallèle de l'analyse conventionnelle du spermogramme. Nous avons ainsi observé que parmi ces marqueurs apoptotiques, la détermination du dpm représentait le test le plus sensible pour évaluer la qualité des spermes de patients infertiles puisque le pourcentage de spermatozoïdes à dpm élevé était fortement corrélé à la mobilité fléchante et aux taux de fécondation après FIV. Nous avons ensuite pu démontrer que la détection par cytométrie en flux des caspases actives -des enzymes impliquées dans l'apoptose des cellules somatiques- dans les spermes éjaculés est également le reflet de la qualité des spermatozoïdes. Pleinement convaincus de l'utilité de la détection des marqueurs apoptotiques dans les spermes de patients infertiles, notre attention s'est ensuite focalisée sur la mise en place de conditions optimales pour détecter de manière fiable les variations du dpm au laboratoire de biologie de la reproduction. Nos résultats indiquent que plusieurs fluorochromes sont utilisables de manière identique pour détecter avec précision les variations du dpm dans les spermatozoïdes en cytométrie de flux, leur choix dépendant de leurs caractéristiques spectrales afin de les utiliser pour des marquages multiparamétriques. Encouragés par ces résultats, nous avons souhaité caractériser les capacités fécondantes des spermatozoïdes en fonction de leur dpm. En utilisant le tri cellulaire par cytométrie, nous avons montré que les spermatozoïdes viables à dpm élevé représentaient une sous population de spermatozoïdes de haute qualité aux capacités élevées de fécondation, puisqu'ils avaient une morphologie normale, une mobilité importante et étaient capables de subir la réaction acrosomique induite par le calcium ionophore. Enfin, nous avons étudié l'influence du pourcentage de spermatozoïdes ayant des mitochondries fonctionnelles, sur le succès des FIV. Nous avons ainsi observé que lorsque l'éjaculat présente moins de 64 % des spermatozoïdes avec un dpm élevé, aucune grossesse n'est observée après FIV. En conclusion, notre travail démontre l'intérêt de développer l'évaluation des marqueurs apoptotiques au laboratoire de biologie de la reproduction et en particulier, la détermination du dpm dans les spermes éjaculés fournit une information précise capable d'identifier les patients à au risque d'échec de FIV.

L’infertilité est considérée actuellement par l’organisation mondiale de la santé (OMS) comme une préoccupation majeure de santé affectant plus de 50 millions de couples dans le monde. Dans les pays occidentaux, la majorité des couples infertiles ont recours aux techniques d’assistance médicale à la procréation (AMP) pour obtenir une grossesse. Malgré le succès de ces techniques, près de la moitié des couples qui ont recours à l’AMP sortent du parcours de soin sans enfant. Une partie de ces échecs est expliquée par l’altération de la gamétogenèse. Chez l’homme, la spermatogenèse fait interagir des centaines de gènes spécifiquement exprimés dans le testicule. L’abondance de ces gènes suggère que les troubles de la spermatogenèse présentent une forte composante génétique. Récemment, les avancées techniques ont favorisé l’identification de gènes responsables de ces anomalies mais la grande majorité des cas d’infertilité masculine reste classée comme idiopathique. L’objectif de la thèse est d’identifier de nouvelles causes génétiques responsables d’infertilité masculine et d’élucider les mécanismes physiopathologiques associés à ces anomalies.Au cours de ma thèse j’ai participé avec l’équipe GETI (génétique, épigénétique et thérapies de l’infertilité) à l’exploration génétique et moléculaire de deux phénotypes distincts d’anomalies spermatiques liés à des défauts post-méiotiques de la spermatogenèse : une forme rare d’azoospermie non obstructive (ANO) et le phénotype d’anomalies morphologiques multiples du flagelle spermatique (AMMF). Enfin j’ai joué un rôle important dans la création et l’analyse de modèles murins pour caractériser la pathogénie de ces anomalies.L’analyse génétique de deux frères infertiles nés de parents consanguins et présentant une ANO idiopathique associée à un arrêt post-méiotique de la spermatogenèse nous a permis d’identifier un variant homozygote délétère dans le gène SPINK2 qui code pour un inhibiteur de sérine-protéases. L’étude des souris KO pour ce gène nous a permis d’observer que les souris mâles adultes sont infertiles et miment parfaitement les phénotypes spermatique et testiculaire observés chez nos patients. Nous avons montré que la protéine codée par ce gène est exprimée dans l’acrosome à partir du stade de spermatide ronde. En l’absence de Spink2, l’activité protéolytique non-neutralisée des protéases cibles qui transitent par le Golgi cause sa fragmentation et bloque la spermiogénèse au stade de spermatide ronde. Nous avons également pu observer que les spermatozoïdes provenant de patients et de souris hétérozygotes présentent un taux élevé d’anomalies morphologiques et une baisse de la mobilité progressive conduisant à une hypofertilité à expressivité variable. Ces résultats montrent pour la première fois que l’oligo-tératozoospermie et l’azoospermie peuvent constituer un continuum pathologique dû à une même pathogénie.Nous avons également réalisé le séquençage exomique complet d’une cohorte de 78 individus AMMF non apparentés et avons identifié chez 49 sujets des mutations bi-alléliques délétères dans 11 gènes candidats dont DNAH1, CFAP43, CFAP44, WDR66 et FSIP2, soit un rendement diagnostique de 63%. Ces résultats confirment l’hétérogénéité génétique du phénotype MMAF et l’efficacité diagnostique du séquençage haut débit dans son exploration. Nous avons également validé l’implication de certains gènes candidats (n=4) dans ce phénotype chez le modèle murin knock-out créé par la nouvelle technologie d’édition du génome, CRISPR/Cas9.Dans son ensemble, ce travail montre l’intérêt et l’efficacité de la combinaison du séquençage exomique et de la technique de CRISPR/Cas9 pour étudier les troubles de la spermatogenèse et l’infertilité masculine
Infertility is currently considered by the World Health Organization (WHO) as a major health concern affecting more than 50 million couples worldwide. In western countries, the majority of infertile couples seek assisted reproductive technologies (ART) to achieve a pregnancy. Despite the success of these techniques, almost half of these couples fail to obtain a child. Part of these failures are explained by the alteration of gametogenesis. In humans, spermatogenesis involves hundreds of genes specifically expressed in the testis. The abundance of these genes suggests that spermatogenic defects are associated with a strong genetic component. Recently, technical advances have led to the identification of numerous causative genes, but the vast majority of male infertility cases remain idiopathic. The aim of the present thesis is to identify new genetic causes responsible for male infertility and to elucidate the physiopathological mechanisms associated with these anomalies.During my thesis, I participated with the team GETI (genetics, epigenetics and therapies of infertility) in the genetic exploration of two phenotypes of male infertility related to post-meiotic defects of spermatogenesis: a rare form of non-obstructive azoospermia and the phenotype of multiple morphological abnormalities of the sperm flagella (MMAF). I have also played a key role in creation and analysis of transgenic mice to better characterize the pathogeny of the identified genetic causes in Human.Genetic analyses performed on two infertile brothers born form consanguineous parents and presenting an-idiopathic non-obstructive azoospermia associated with a post-meiotic arrest of spermatogenesis allowed us to identify a homozygous variant in the SPINK2 gene that encodes a serine-protease inhibitor. Phenotypic analysis of Spink2-/- adult male mice showed that they are infertile and perfectly mimic the sperm and testicular phenotypes observed in our patients. We showed that Spink2 protein is expressed from the round spermatid stage and localized in the acrosome, a lysosomal-like vesicle rich in proteases that play a key role during fertilization. When Spink2 is absent, the deregulated proteolytic activity of the targeted proteases such as acrosin leads to the fragmentation of the Golgi apparatus and arrest of spermiogenesis at the round spermatid stage. We also showed that sperm from heterozygous human and mice present a high level of morphological abnormalities and a decrease of progressive motility leading to a variable subfertility. These results showed for the first time that oligo-teratozoospermia and azoospermia could present a pathological continuum due to the same pathogeny.We also performed exome sequencing in a cohort of 78 non related MMAF subjects and identified in 49 cases deleterious bi-allelic mutations in a total of 11 candidate genes including DNAH1, CFAP43, CFAP44, WDR66 and FSIP2 giving a genetic diagnosis yield of 63%. These results confirm the genetic heterogeneity of MMAF and the efficiency of high throughput sequencing in genetic exploration of this phenotype. We also demonstrated the pathogenic implication of certain candidate genes (n=4) using knock-out mice created by the new technology of genome editing, CRISPR/Cas9.Overall, this work demonstrates the interest and effectiveness of combining exome sequencing and CRISPR/Cas9 system to study spermatogenesis disorders and male infertility

L'infertilité masculine concerne plus de 20 millions d'homme à travers le monde et représente un véritable enjeu de santé public. Bien que multifactorielle, l'infertilité masculine a une composante génétique importante qui jusqu'à présent n'a été que peu étudiée. L'objectif de mon travail a été d'initier et de poursuivre les investigations génétiques sur trois phénotypes de tératozoospermie: les spermatozoïdes macrocéphales, la globozoospermie et les anomalies morphologiques multiples des flagelles (AMMF).Pour le premier phénotype, nous avons étudié 87 patients, dont 83 cas-index, présentant un phénotype de macrozoospermie. Nous avons trouvé la mutation c.144delC dans le gène AURKC chez 82% des patients (68/83) confirmant qu'il s'agit de l'évènement génétique prépondérant pour ce phénotype. Une nouvelle mutation récurrente, p.Y248*, entrainant la dégradation totale du transcrit anormal par nonsense-mediated mRNA decay, a été retrouvée chez 10 patients non‐apparentés. L'identification de deux mutations ancestrales dans AURKC maintenues au cours de l'évolution malgré leur effet délétère sur la reproduction chez l'homme homozygote, ouvre la question d'un potentiel avantage sélectif procuré par l'haplo-insuffisance d'AURKC.Pour le second phénotype, nous avons analysé une cohorte de 34 patients globozoospermiques par séquençage et MLPA (multiplex ligation-dependent probe amplification). Au total, la délétion homozygote de DPY19L2 a été retrouvée chez 22 patients sur 30 cas non apparentés (73.3%) et 3 nouvelles mutations ponctuelles ont été identifiées. Ces résultats indiquent que l'analyse moléculaire de DPY19L2 des patients globozoospermiques ne devrait pas être limitée à la recherche de la délétion homozygote de DPY19L2. Dans un second temps, nous avons démontré que la délétion récurrente de DPY19L2 était médiée par le mécanisme de recombinaison homologue non allélique (NAHR) entre deux séquences répétées homologues (LCR) de 28kb situées de chaque côté du gène. La très grande majorité des points de cassure surviennent dans une région de 1,2 kb située dans la partie centrale des LCRs. Cette région minimale de recombinaison est elle‐même centrée sur une séquence consensus de 13 nucléotides reconnue par PRDM9, une protéine à doigts de zinc qui favorise la survenue des cassures doubles brins initiant les processus de recombinaisons. Les modèles théoriques prédisent que, lors de la méiose, le mécanisme NAHR génère de novo plus d'allèles recombinés délétés que dupliqués. Étonnamment, dans la population générale les allèles DPY19L2 dupliqués sont trois fois plus fréquents que les allèles délétés. Nous avons développé une PCR digitale sur le sperme afin de mesurer le taux de délétions et de duplications de novo à ce locus chez des témoins. Tel qu'il était prédit par le modèle de NAHR, nous avons identifié un taux de délétions supérieur à celui des duplications. Ce paradoxe peut s'expliquer par la sélection qui s'opère à l'encontre des hommes infertiles porteurs de la délétion homozygote et potentiellement des hommes porteurs d'une délétion hétérozygote.Enfin pour le troisième phénotype, nous avons réalisé l'analyse par cartographie par homozygotie de 20 patients infertiles, dont 18 cas-index, présentant des anomalies morphologiques du flagelle. Cinq mutations homozygotes ont été identifiées dans le gène DNAH1 parmi les 18 patients non-apparentés (28%). Ce gène code pour une chaine lourde des bras internes de dynéine exprimée dans le testicule. Des analyses d'immunofluorescence et de RT-PCR ont confirmé le caractère pathogène d'une de ces mutations situées sur un site donneur d'épissage. Les analyses par microscopie électronique ont révélé une désorganisation générale de l'axonème incluant une disparition des doublets centraux et des bras internes de dynéine suggérant que DNAH1 est une protéine clé dans la biogenèse du flagelle du spermatozoïde
Male infertility affects more than 20 million men worldwide and represents a major health concern. Although multifactorial, male infertility has a strong genetic basis which has so far not been extensively studied. The objectives of my thesis were to initiate and conduct some genetic investigations on three specific phenotypes of teratozoospermia: macrozoospermia, globozoospermia and multiple morphological abnormalities of the flagella (MMAF).For the first phenotype, we studied 87 patients with macrozoospermia, including 83 index cases, and identified c.144delC, a pathogenic mutation in the AURKC gene in 82% of patients (68/83) confirming that this variant is the main cause of macrozoospermia. A new recurrent mutation, p.Y248*, leading to degradation of the mutant transcripts by non-sense mediated mRNA decay was identified in 10 unrelated patients. Patients with no identified AURKC mutation have a decreased rate of spermatozoa with a large head and multiple flagella. Identification of two ancestral mutations in AURKC maintained during evolution despite their negative effect on reproduction in homozygous men, raises the question of a potential selective advantage provided by the AURKC haploinsufficiency.For the second phenotype, we first analyzed 34 patients presenting with globozoospermia using MLPA (multiplex ligation-dependent probe amplification) and Sanger sequencing. In total, 22 of the 30 unrelated patients where homozygous for the DPY19L2 deletion (73.3%) and 3 novel point mutations were identified. These results suggest that the molecular investigation of the DPY19L2 gene in globozoospermic patients should not be limited to the detection of the DPY19L2 genomic deletion and open interesting perspectives for the identification of DPY19L2 partners during acrosome biogenesis. Subsequently, we demonstrated that the genomic deletion was mediated by Non-Allelic Homologous Recombination (NAHR) between two homologous 28-Kb Low Copy Repeats (LCRs) located on each side of the gene. The vast majority of genomic breakpoints fell within a 1.2-Kb region central to the 28-Kb LCR. A 13-mer consensus sequence is located in the centre of that 1.2-Kb region recognized by PRDM9, a multi-unit zinc finger binding protein that promotes the formation of double-strand breaks (DSBs) initiating the homologous recombination process. The accepted theoretical NAHR model predicts that during meiosis, NAHR produces more deleted than duplicated alleles. Surprisingly, array-CGH data show that, in the general population, DPY19L2 duplicated alleles are approximately three times as frequent as deleted alleles. In order to shed light on this paradox, we developed a sperm-based digital PCR to measure the de novo rates of deletions and duplications at this locus. As predicted by the NAHR model, we identified an excess of de novo deletions over duplications. These discording results may be explained by the purifying selection against sterile, homozygous deleted men. Heterozygous deleted men might also suffer a small fitness penalty.Lastly, for the third phenotype, homozygosity mapping was carried out on a cohort of 20 North African individuals, presenting with primary infertility resulting from impaired sperm motility caused by a mosaic of multiple morphological abnormalities of the flagella (MMAF). Five unrelated subjects out of 18 (28%) carried a homozygous variant in DNAH1, which encodes an inner dynein heavy chain and is expressed in testis. RT-PCR and immunostaining studies confirmed the pathogenic effect of one of these mutations located on a donor splice site. Electronic microscopy revealed a general axonemal disorganization including mislocalization of the microtubule doublets and loss of the inner dynein arms suggesting that DNAH1 plays a critical role in sperm flagellum biogenesis and assembly

Ce travail rapporte l'étude d'une population d'hommes présentant une infertilité dans le contexte d'une demande d'AMP [aide médicale à la procréation]. L'étude moléculaire du bras long du chromosome Y, dans la région AZF, montre la fréquence non négligeable des microdélétions de cette région, justifiant la proposition de cette analyse dans tous les cas d'infertilité sévère inexpliquée. Les délétions complètes de la région AZFa sont identifiées avec une fréquence supérieure aux données de la littérature, associées à une azoospermie sécrétoire. L'existence de délétions partielles de la région AZFb et AZFc est montrée : les délétions partielles proximales AZFb sont rares et le phénotype associé mérite d'être exploré plus avant. Ce travail montre l'intérêt de la mise en œuvre de la PCR [polymerase chain reaction] quantitative en temps réel pour la détection des délétions et des duplications partielles de la région AZFc. Ces résultats sont comparés et discutés en fonction des données concernant la cartographie et la pathologie moléculaire de l'Y
The study of an infertile male population seeking for Assisted Reproductive Technology is reported. Molecular study of the long arm of the Y chromosome, in AZF region, shows a relatively high ftequency of microdeletions, reflecting and confirming the interest of such an analysis in severe unexplained male infertility. Complete AZFa deletions are detected with a higher ftequency compared to literature data, essentially in non-obstructive azoospermia. Moreover, partial AZFb and AZFc deletions are detected: partial ptoximal AZFb deletions are rare and the associated phenotype has to be delimited. This work shows the interest of real-time PCR [polymerase chain reaction] technique to detect partial deletions or duplications of the AZFc region. The results are discussed following available data regarding mapping and molecular pathology of the Y chromosome

This chapter begins with an analysis of Ziad's story, who suffers from a very serious case of male infertility. Because male infertility is not a visible medical condition, most men have no idea that they are infertile until they attempt to impregnate their wives. Moreover, Ziad assumes that his infertility problem is unique. He knows no other infertile men and so does not realize the high prevalence of this condition across the Middle Eastern region. Without sophisticated DNA analysis, the causes of most cases of male infertility remain strictly speculative. This conflation of male infertility with problems of virility (i.e., sexual potency) is common. Ziad's story is interesting in that it conveys a full range of masculine responses to male infertility, including shifts in subjectivity over the course of a man's lifetime.

This chapter discusses how husbands' loving commitments toward their wives are a major part of Middle Eastern conjugality and an important feature of emergent masculinities in the region. Even seemingly traditional men such as Hatem—a farmer from a “closed” rural Syrian community—defy masculine stereotypes. Although conventional wisdom suggests that Middle Eastern men routinely divorce their infertile wives, Hatem's case provides evidence to the contrary. His story suggests that enduring conjugal commitments are a key feature of emergent masculinities in the Middle East, even in the face of intractable infertility. According to studies, this is as true among lower-class Middle Eastern couples, both urban and rural, as it is among cosmopolitan elites.