Effects of exogenous factors on male gametes and their genome : potential consequences of moderate elevation of testicle and epididymal temperature on gamete quality
Effets de facteurs exogènes sur les gamètes masculins et leur génome : conséquences potentielles d'une élévation modérée de la température des testicules et des épididymes sur la qualité du gamète
Résumé
Lifestyle exposures including temperature have been studied in relationship to male reproductive health. In this project, we focused on two main parameters linked to infertility after testicular exposure of temperature. We evaluated the effects of a mild testis temperature increase (+2°C) on sperm morphology and sperm aneuploidy in five healthy men and examined its potential reversibility. We used 27 fertile men for comparison of results (control group), and designed an experimental protocol that induced in five healthy fertile men, an increase of testicular and epididymal temperature by maintained the testes in a supra-scrotal position by means of specially designed underwear worn 15 ± 1 hours daily consecutive days. The first part of my thesis was dedicated to the study of the effects of a mild testis temperature increase (+2°C) on sperm morphology and multiple anomalies index (MAI). We observed that a significant impact on sperm morphology and MAI as early as days 20 and 34 reflecting an effect on the spermiogenesis and meiosis stages. This drastic effect was present during the entire heated period and recovery of the values before heating was observed at day193. In the second part, sperm aneuploidies of chromosomes X, Y, 18 were analyzed by fluorescence in situ hybridization (FISH) before, during and after a mild testis temperature increase. We found that a signi?cant increase in total sperm aneuploidy, sex disomy and nullisomy at 45 days post-heating. Moreover, since increased abnormal sex disomy XY18, sex nullisomy and total sperm aneuploidy values were observed at the same time, these effects were completely reversed at least two spermatogenesis cycles after heat exposure. Our results may have clinical implications in male infertility, the effect of a mild testis temperature increase was reversible but it seems advisable to allow at least one or two cycles of spermatogenesis to pass in order to recover normal exacting function.
L'impact des expositions de la vie courante, et en particulier de la température, sur la reproduction masculine est très étudié. Dans ce projet, nous avons étudié deux principaux paramètres liés à l'infertilité après une exposition testiculaire à une augmentation modérée de température (+2°C) chez des hommes sains : la morphologie et l'aneuploïdie du spermatozoïde et exploré leur potentielle réversibilité. Nous avons conçu un protocole expérimental qui a impliqué 5 hommes fertiles et une population témoin de 27 autres hommes fertiles. L'augmentation de température testiculaire et épididymaire a été obtenue en maintenant les testicules dans une position supra-scrotale au moyen de sous-vêtements spécialement conçu, portés 15 +/- 1heure par jour pendant 120 jours consécutifs. La première partie de ma thèse a été consacrée à l'étude de l'augmentation de température sur la morphologie des spermatozoïdes et l'indice des anomalies multiples (IAM). Nous avons observé un impact significatif sur la morphologie du sperme et l'IAM entre le 20ème et 34ème jour reflétant un effet sur les stades de spermiogenèse et de méiose. Cet effet drastique a été présent pendant toute la période de chauffage et la récupération des valeurs initiales a été observée au 73ème jour. Dans une deuxième partie, les aneuploïdies des chromosomes X,Y, 18 ont été analysées par hybridation in situ par la fluorescence (FISH) avant, pendant et après l'augmentation modérée de température. Nous avons constaté une augmentation significative de l'aneuploïdie totale du sperme, de la disomie sexuelle et de la nullisomie au 45ème jour après chauffage. Ces effets ont été complétement inversés après deux cycles de spermatogenèse après l'exposition à la chaleur. Ces résultats confirment l'impact de la température sur la spermatogenèse et peuvent avoir des implications cliniques dans l'infertilité masculine et notamment le concept de réversibilité après au moins deux cycles de spermatogenèse sans exposition à la chaleur.
Origine : Version validée par le jury (STAR)
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