La présentation du docteur Arthur Clément à la 18ème journée d’AMP de l’Hôpital Américain de Paris porte sur l’étude du rôle des exosomes dans le domaine de la reproduction humaine. Il s’agit d’un sujet totalement nouveau, un sujet pionnier pour lequel il n’existe à l’heure actuelle encore aucun article dans la littérature scientifique. En effet, l’équipe du centre d’AMP de l’hôpital de Cornell à New York est la première équipe mondiale à travailler sur les exosomes en fertilité masculine.
Ce projet de recherche est né de la collaboration entre les docteurs Palermo et Lyden. Le docteur Palermo a été, en 1992, à l’origine de la première naissance mondiale en ICSI. Le docteur Lyden est le directeur du laboratoire des exosomes de l’université de Cornell à New York, auteur d’une publication récente dans la revue scientifique Nature sur l’étude des exosomes dans laquelle il montre que le tropisme métastatique des cancers primitifs est déterminé par le profil d’expression de leurs exosomes.
Au sein du centre d’AMP de Cornell dirigé par le docteur Zev Rozenwaks, le docteur Arthur Clément a mis en place, sous la supervision des docteurs Palermo et Lyden, un protocole permettant d’isoler les exosomes au sein du tractus génital masculin afin d’étudier les mécanismes de signalisation qu’ils régissent.
Devant le docteur Palermo, le docteur Clément a présenté à la 18ème journée d’AMP de l’Hôpital Américain de Paris ses travaux de recherche.

Introduction

Les exosomes sont des vésicules de l’ordre de 100nm de diamètre qui contiennent des protéines, des lipides, de l’ARN et de l’ADN. Ils sont émis à partir des cellules par exocytose et permettent de transmettre un signal aux cellules réceptrices par endocytose. Bien qu’ils aient déjà été identifié au sein du liquide séminal, leur origine et leur rôle ne sont toujours pas connus. Ils jouent probablement un rôle dans la communication entre les cellules de Sertoli et les cellules germinales au sein des tubules séminifères et seraient ainsi responsable de réguler la spermatogenèse. Par ailleurs, véhiculés par les spermatozoïdes, ils auraient un effet sur les cellules du tractus génital féminin lors de la fécondation et de l’implantation.

Matériel&Méthodes

Les échantillons bruts de liquide séminal ou de pièce chirurgicale subissent plusieurs étapes de centrifugations afin d’éliminer les débris cellulaires contenus dans le culot. Seuls les surnageants permettent d’isoler les exosomes après une double centrifugation à 100 000 x g pendant 70 minutes. Les exosomes contenus dans le culot sont resuspendus dans du PBS afin de mesurer la concentration en protéine par BCA (BiCinchoninic Acid assay) et les exosomes sont visualisé par le NanoSight LM10.

Résultats

Nous avons recueilli 99 échantillons de liquide séminal chez 85 hommes consentants. Nous avons également analysé 1 échantillon issu d’aspiration épididymaire et 2 de biopsie testiculaire chez des hommes atteints d’azoospermie obstructive (AO) et non obstructive (ANO). Les échantillons de liquide séminal ont les paramètres suivants : concentration de 69,2 ± 22 x 10⁶ /mL et mobilité de 46,1 ± 5%. Nous avons isolés 4,1 ± 3 x 10⁸ exosomes / μL avec un diamètre moyen de 171 ± 16 nm. Les exosomes contiennent en moyenne 96,8 ± 119 μg.

La concentration initiale en spermatozoïdes dans l’éjaculat est corrélée négativement avec le contenu protéique des exosomes par spermatozoïde (R² 0,14; p<0,001) et avec le contenu protéique des exosomes par spermatozoïde mobile (R² 0,13; p<0,001).

Cependant, le contenu en protéine des exosomes d’hommes oligoasthénozoospermiques est comparable au contenu en protéine des exosomes d’hommes normozoospermiques (101,9μg/100μL vs. 111,9 μg/100ul; NS).

De façon intéressante, nous avons remarqué que l’éjaculat d’hommes avec AO due à une vasectomie contient des exosomes alors que celui d’hommes avec AO pour agénésie bilatérale des canaux déférents n’en contient pas.

Par ailleurs, le contenu protéique des exosomes du tissu épididymaire d’hommes atteint d’AO est de 1,29 μg/100μL et de 25,0μg/100μL dans le tissu testiculaire d’hommes atteints d’ANO correspondant.
 

Conclusion

Ces proportions donnent une information sur la provenance des exosomes au sein des différents niveaux du tractus génital.
Des analyses qualitatives et quantitatives des autres composants des exosomes sont en cours afin de confirmer et comprendre leur implication au sein du tractus génital masculin et féminin lors des périodes de fécondation et d’implantation.