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Daniel Cyr et les mécanismes cellulaires du système reproducteur masculin

Vaincre l’infertilité masculine
19 janvier 2012 // par François-Nicolas Pelletier

Le Canada compte environ 300 000 couples infertiles. Un état difficile à accepter pour ceux qui le vivent, d’autant plus que l’ennemi est parfois invisible : la cause échappe aux scientifiques dans 10 à 20 % des cas. Mais le professeur Daniel Cyr, qui traque l’infertilité masculine depuis une quinzaine d’années au Centre INRS—Institut Armand-Frappier, suit des pistes prometteuses. Au cœur de la mécanique cellulaire du système reproducteur des hommes, il tente de comprendre de petites anomalies qui ont de grandes conséquences. Et en boni, ses recherches pourraient générer des retombées positives pour une foule d’autres maladies.

 

Des barrières vitales

Sa cible principale est l’épididyme, un minuscule conduit qui entoure partiellement les testicules. Les spermatozoïdes y terminent leur maturation : ils y acquièrent leur capacité à nager et à féconder, avant de se diriger vers la prostate. C’est une étape clé, explique Daniel Cyr : « Plusieurs hommes infertiles ont des spermatozoïdes en quantité suffisante. Mais des tests chez les animaux ont démontré qu’un défaut dans l’épididyme peut conduire à une maturation incomplète des spermatozoïdes qui cause l’infertilité. On essaie de démontrer que la même chose se produit chez l’homme ».

 

Avec son équipe, il tente d’élucider la mécanique cellulaire qui assure la bonne marche de ce canal, dont une des fonctions est d’isoler le système reproducteur du reste de l’organisme : « Comme pour le cerveau ou l’intestin, il ne doit pas y avoir de mélange avec le système sanguin », souligne le professeur. Sans barrière, les spermatozoïdes sont exposés à des éléments qui nuisent à leur développement. Un exemple? « Les cellules immunitaires du système sanguin attaquent les spermatozoïdes, qu’elles ne reconnaissent pas », indique Daniel Cyr.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La paroi de l’épididyme doit donc être étanche. En temps normal, cette étanchéité est assurée par des « protéines barrières » qui se logent entre les cellules de la paroi de l’épididyme. Ces protéines soudent les cellules entre elles « en agissant comme un velcro », illustre le spécialiste. Mais chez certains patients infertiles, ces protéines sont éparpillées dans le tissu et la barrière saute. Comme si les crochets du velcro qui ferment votre manteau se retrouvaient n’importe où dans la doublure. Daniel Cyr veut comprendre pourquoi, sur le plan génétique, ces protéines abandonnent ainsi leur poste.

 

Des voies de communication essentielles

S’il faut parfois empêcher les échanges, il faut, dans bien des cas, les faciliter pour que les cellules travaillent en équipe. Afin d’ouvrir des canaux de communication, des protéines appelées « connexines »se regroupent pour former des genres de beignes dans la paroi des cellules. Les « trous de beignes » de cellules adjacentes s’alignent les uns sur les autres, ce qui ouvre des voies d’échange où peut passer de l’information génétique, entre autres.

 

Pour montrer l’importance de cette communication, Daniel Cyr explique que la composition du liquide dans lequel baignent les spermatozoïdes évolue à mesure que ces derniers progressent dans l’épididyme. Les cellules de l’épididyme doivent donc se coordonner pour créer un environnement adapté à leur stade de développement. Ses recherches visent à comprendre comment ces protéines essentielles sont régulées.

 

Des petits ménés qui en disent long

Si le « comment » de l’infertilité masculine occupe présentement la plus grande partie de son temps, Daniel Cyr tente aussi d’en comprendre le « pourquoi ». Il y quelques années, il a participé à une étude étonnante sur les poissons du Saint-Laurent. Elle avait montré que des ménés « à tache noire » qui vivent près des effluents de l’usine de traitement des eaux de la ville de Montréal étaient exposés à des taux élevés de polluants qui ressemblent beaucoup à l’œstrogène sur le plan moléculaire. Conséquence : chez le tiers des mâles, des ovaires avaient poussé dans les testicules!

 

Même si on n’observe pas de phénomènes aussi spectaculaires chez les humains, on note une croissance d’affections génitales chez les hommes depuis les dernières décennies : réduction du nombre de spermatozoïdes et testicules non descendus dans le scrotum, par exemple, qui pointent toutes vers une certaine « féminisation » des mâles.

 

« Les humains sont des organismes plus complexes que les ménés nos modes de vie diffèrent beaucoup plus d’un individu à l’autre , et il faut être prudent avec les comparaisons », insiste le chercheur. Mais il y a encore tellement d’inconnu en cette matière qu’il vaut la peine d’approfondir les connaissances sur les polluants. L’été dernier, avec son équipe, il a donc posé de nouvelles cages dans le fleuve Saint-Laurent pour étudier comment les contaminants affectent la régulation de gènes du système reproducteur des poissons.

 

Des voies thérapeutiques multiples

Toutes ces recherches visent à comprendre le mystère qui entoure encore de nombreux cas d’infertilité masculine. Et bien sûr, éventuellement, à identifier des voies thérapeutiques. Prudent, Daniel Cyr n’avance pas d’échéance, mais il affirme que les travaux avancent bien. Pour preuve, il a développé des lignées cellulaires de l’épididyme humain qui « génèrent beaucoup d’intérêt dans la communauté scientifique parce que ce sont les seules au monde », souligne-t-il. Une manifestation d’intérêt importante vient de la compagnie pharmaceutique Pfizer, avec laquelle il vient tout juste de signer une entente visant la conduite de travaux d’intérêt mutuel. Il a aussi réussi à stimuler la maturation de spermatozoïdes en les incubant avec les cellules et à leur redonner leur capacité à se mouvoir.

 

D’autres chercheurs universitaires sont aussi intéressés par ses travaux. Les applications potentielles sont en effet nombreuses : « On peut imaginer la possibilité de développer un contraceptif masculin, dit le professeur, parce que si on comprend bien l’infertilité, on pourrait l’induire artificiellement ».

 

Par ailleurs, les protéines barrières se retrouvent dans plusieurs tissus, tel que mentionné plus haut. Or des maladies répandues et parfois lourdes sont associées à des barrières défectueuses : asthme, fibrose kystique, maladie de Crohn, diverses maladies rénales… Des études sur les souris ont même établi que des tissus du cerveau qui ne remplissent pas correctement leur rôle de barrière peuvent causer la démence.

 

Finalement, dans un tout autre champ, on sait que l’épididyme est un des seuls tissus humains qui ne développe jamais de cancer. Comprendre pourquoi serait une grande percée, ce pourquoi les lignées cellulaires de Daniel Cyr constituent une avancée de recherche si importante pour la santé humaine. ♦

 

PHOTO // Au centre, Daniel Cyr, entouré de quatre étudiantes.

 


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