Les gènes impliqués dans l’infertilité masculine et féminine se dévoilent

L'infertilité constitue actuellement un problème de santé publique majeur avec une incidence qui est en augmentation importante. Elle touche actuellement plus de 15% des couples dans les pays développés et 1 couple sur 7 consultent pour des problèmes de reproduction (source : Organisation Mondiale de la Santé). En France, de 10 % à 15 % de la population est concernée par l'infertilité et 50 000 à 60 000 couples consultent un spécialiste chaque année (source : Institut national de la Santé et de la Recherche Médicale) et 1 couple sur 2 sort du parcours de Procréation Médicalement Assistée (PMA) sans enfant. Afin de mieux répondre à cette problématique et de proposer de nouvelles stratégies thérapeutiques, il est nécessaire d’améliorer nos connaissances sur les causes de cette pathologie et de comprendre les mécanismes moléculaires impliqués.

Dans le cadre d’un travail collaboratif avec l’équipe du Dr A. Touré (Institut Cochin- CNRS UMR 8104 & INSERM U1016, Paris) du Dr M. Bonhivers (Unité fondamentale Microbiologie et pathologie de Bordeaux CNRS UMR 5234), de l’équipe du Pr H. Zhao (Johns Hopkins University, Baltimore USA) et du Dr R. Zouari (Clinique des Jasmins, Tunis, Tunisie), L’équipe grenobloise du Dr. Christophe ARNOULT, Directeur de recherche au CNRS et du Pr. Pierre RAY, PUPH au CHU Grenoble Alpes, a découvert 3 nouveaux gènes impliqués dans l’infertilité masculine et 1 gène impliqué dans l’infertilité féminine grâce  au séquençage à haut débit du génome appliquées à la reproduction.

Dans le cas de l’infertilité masculine, ils ont mis en évidence de nouveaux acteurs physiologiques spermatiques permettant la compréhension fine de l’agencement des éléments subcellulaires du flagelle. Les protéines codées par les gènes CFAP 43,44, et 69 sont des pièces essentielles de la structure du flagelle des spermatozoïdes. En absence de ces éléments, la croissance du flagelle est largement défectueuse et aboutit à des spermatozoïdes avec un flagelle absent ou cours et de calibre irrégulier. Ces spermatozoïdes sont immobiles et non fécondant, entrainant une infertilité totale des hommes portant des mutations délétères sur ces gènes. Ces travaux montrent la complexité moléculaire du flagelle des spermatozoïdes, mais aussi des parasites flagellés, qui présentent une très forte homologie dans les protéines du flagelle. 

Dans le cas de l’infertilité féminine, l’équipe a découvert un nouveau gène de contrôle de la maturité ovocytaire. Le gène PATL2 code pour une protéine essentielle à la maturation des ovocytes et l’absence de la protéine PATL2 empêche les ovocytes de progresser au-delà du stade « vésicule germinale » (VG). Contrairement aux femmes fertiles qui ovulent des ovocytes matures (stade M2) et fécondables, les ovocytes VG immatures ne sont pas fécondables et les femmes porteuses de délétions délétères sur le gène PALT2sont infertiles. L’absence de ce gène dérégule l’expression du génome de l’ovocyte entrainant un blocage de sa maturation et l’impossibilité pour ce dernier d’être fécondé.

En savoir plus

• Mutations in CFAP43 and CFAP44 cause male infertility and flagellum defects in Trypanosoma and human. 
  Coutton C, Vargas AS, Amiri-Yekta A, Kherraf ZE, Ben Mustapha SF, Le Tanno P, Wambergue-Legrand C, Karaouzène T, Martinez G, Crouzy S, Daneshipour A, Hosseini SH, Mitchell V, Halouani L, Marrakchi O, Makni M, Latrous H, Kharouf M, Deleuze JF, Boland A, Hennebicq S, Satre V, Jouk PS, Thierry-Mieg N, Conne B, Dacheux D, Landrein N, Schmitt A, Stouvenel L, Lorès P, El Khouri E, Bottari SP, Fauré J, Wolf JP, Pernet-Gallay K, Escoffier J, Gourabi H, Robinson DR, Nef S, Dulioust E, Zouari R, Bonhivers M, Touré A, Arnoult C, Ray PF.
  Nat Commun. 2018 Feb 15;9(1):686. doi: 10.1038/s41467-017-02792-7.

   

• PATL2 is a key actor of oocyte maturation whose invalidation causes infertility in women and mice. 
  Christou-Kent M, Kherraf ZE, Amiri-Yekta A, Le Blévec E, Karaouzène T, Conne B, Escoffier J, Assou S, Guttin A, Lambert E, Martinez G, Boguenet M, Fourati Ben Mustapha S, Cedrin Durnerin I, Halouani L, Marrakchi O, Makni M, Latrous H, Kharouf M, Coutton C, Thierry-Mieg N, Nef S, Bottari SP, Zouari R, Issartel JP, Ray PF, Arnoult C.
  EMBO Mol Med. 2018 Apr 16. pii: e8515. doi: 10.15252/emmm.201708515. [Epub ahead of print]

   

• Absence of CFAP69 causes male infertility due to multiple morphological abnormalities of the flagella in human and mouse. 
  Dong FN, Amiri-Yekta A, Martinez G, Saut A, Tek J, Stouvenel L, Lorès P, Karaouzène T, Thierry-Mieg N, Satre V, Brouillet S, Daneshipour A, Hosseini SH, Bonhivers M, Gourabi H, Dulioust E, Arnoult C, Touré A, Ray PF, Zhao H, Coutton C.
  Am J Hum Genet. 2018 Apr 5;102(4):636-648. doi: 10.1016/j.ajhg.2018.03.007.