Spermatozoïdes, environnement et prévention

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9 A R T I C L E S D E

REVUE

Andrologie (1994), 1, 13-21

Spermatozoides, environnement et prevention

M. AUROUX, E. DULIOUST, D. FENEUX

Biologie de la Reproduction et du Dgveloppement, CHU Bic~tre, Le Kremlin-Bic~tre

RESUME

A u c o u r s d e s 50 d e r n i ~ r e s a n n ~ e s , les f a c t e u r s de r i s q u e c o n d u i s a n t fi H n f e r - tilit~ ont n e t t e m e n t augmentS, s u r t o u t c e u x li~s ~ l ' e n v i r o n n e m e n t . La sper- m a t o g ~ n ~ s e et les s p e r m a t o z o i d e s sont s u s c e p t i b l e s d ' e t r e a f f e c t ~ s p a r d e s a g e n t s p h y s i q u e s e t c h i m i q u e s , t o x i q u e s o u m ~ d i c a m e n t e u x , m a i s aussi par des f a c t e u r s n a t u r e l s c o m m e le s t r e s s o u l'~ge p a t e r n e l . Ce d e r n i e r f a c t e u r et les p r e c e d e n t s p e u v e n t ~vi- d e m m e n t ~ t r e i n t r i q u ~ s . L e u r e n s e m b l e a b o u t i t ~ u n e b a i s s e de la fer- tilit~ m a s c u l i n e et il est ainsi p o s s i b l e de d4finir des p o p u l a t i o n s ~ risque.

C e s a l t e r a t i o n s de la s p e r m a t o g ~ n ~ s e p e u v e n t en o u t r e e n t r a i n e r des anoma- lies c h e z la p r o g ~ n i t u r e tels qu'avorte- m e n t s p r ~ c o c e s , c h u t e d u p o i d s d e n a i s s a n c e , s y n d r o m e s a u t o s o m i q u e s d o m i n a n t s a b o u t i s s a n t ~ des malforma- t i o n s ou/~ des t r o u b l e s f o n c t i o n n e l s , en p a r t i c u l i e r c o m p o r t e m e n t a u x , t r o u b l e s de la s p e r m a t o g ~ n ~ s e a n a l o g u e s fi c e u x p r ~ s e n t ~ s par le p~re, l e u c ~ m i e s etc.

De t e l l e s d o n n ~ e s d e v r a i e n t c o n d u i r e fi u n r e n f o r c e m e n t de la p r e v e n t i o n et au d ~ p i s t a g e d e l ' h y p o f e r t i l i t ~ a v a n t la t r e n t a i n e .

M o t s c l ~ s : spermatozoide, environnement, fertilitY, prog~niture, prevention.

I N T R O D U C T I O N

Darts un article r~cent, les danois [16] tirent ]a s o n n e t t e d ' a l a r m e : de 1940 fi 1990, la

n u m e r a t i o n des spermatozoades serait pas- s~e de 113 millions ~ 66 millions/ml. A moins que la qualit~ des gametes ne soit ~galement touch,e, cette chute du nombre n'a rien de dramatique et 66 millions de bons spermatozo~des suffisent largement fi assurer une des- cendance. En revanche, la question qui se pose de mani~re aigu~, compte t e n u de la toxicit~ progressivement croissante de notre environnement, est celle de l'origine de la chute et des ~ventuelles alterations gam~- tiques qui pourraient raccompagner. On sait que, chez l'homme, diff~rents facteurs peuvent modifier la spermatog~n~se et entrainer une hypofertilit~ plus ou moins accentu~e, voire une sterilitY. Certains, iatrog~nes ou toxiques, sont effectivement li6s fi l'environ- n e m e n t du sujet, d'autres correspondent des a l t e r a t i o n s n a t u r e l l e s t e n a n t p a r exemple au vieillissement, et les effets de ces d e u x t y p e s de f a c t e u r s s o n t 6 v i d e m m e n t intriqu~s. Ainsi, r e l a t i v e m e n t ~ ces situa- tions, il existe des populations ~ risques chez lesquelles une ~valuation pr~coce des fonctions r e p r o d u c t r i c e s p e r m e t t r a i t d'~viter, plus tard, que les individus concern~s soient confront~s ~ une dysfertilit~ sans ressource th~rapeutique. Dans cette perspective, nous allons donner quelques exemples de facteurs capables de perturber la spermatog~n~se et d'aboutir ~ des alterations morphologiques ou fonctionneUes des spermatozo~des.

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A L T E R A T I O N D E S S P E R M A T O Z O I D E S

1. I n f l u e n c e d e l ' e n v i r o n n e m e n t

a] Les facteurs iatrogSnes

Un certain hombre d'agents chimiques et physiques utilis~s en t h ~ r a p e u t i q u e sont capables de p e r t u r b e r la spermatog~n~se [62]. On a par exemple montr~ qu'un sulfa- mide, la salicylazo-sulfapyridine, utilis~e dans le traitement de la recto-colite h~mor- ragique, pouvait entralner des anomalies de la t~te des s p e r m a t o z o a d e s r~versibles, semble-t-il, apr~s arr~t du traitement [54] et que les nitrofuranes (antibiotiques de syn- th~se) entraL~aient t~rato-et asth~nozoosper- mie chez l~omme et l'animal [3]. Par aifieurs certains antifongiques, comme le k~toconazo- le sont, ~ doses ~lev~es et prolong~es, respon- sables d'un blocage de la s~cr~tion de testo- sterone aboutissant, chez l'homme et l'animal, ~ une azoospermie r~versible [1]. Le cas du diethylstibloestrol est particulier puisque ses effets nocifs se sont manifestos via la m~re mais on connait aujourd'nui l'effet d~l~- t~re qu'a pu avoir cette hormone sur la spermatog~n~se de l'enfant [28, 29]. Les radiations [41] et les antimitotiques utilis~s en canc~rologie sont plus radicaux et entrai- nent, selon les agents employ~s, une alteration telle de la spermatog~n~se qu'ils condui- sent tr~s souvent ~ la sterilitY. La r~versibili- t~ des perturbations d~pend des modalit~s du traitement et des individus. C'est ainsi que, 5 ans apr~s l'administration de chimio- therapies tels que le MOPP (m~chlor~thamine, vincristine, procarbazine et prednizone) ou le MVPP (m~chlor~thamine, vinblastine, p r o c a r b a z i n e et p r e d n i s o n e ) , 80% des hommes demeurent azoospermiques [19]. La cryopr~servation du sperme avant la th~rapie, quand elle est possible, est actuellement le seul recours vis-a-vis de ces effets s e c o n d a i r e s . Toutefois, et bien que ses consequences soient i n f i n i m e n t plus dis- crates, la cryoconservation peut aussi ~tre nocive : elle est par exemple capable d'alt~- rer la mobilit~ [48] et l'ultrastructure [24] des spermatozoa'des. En outre I'ADN n'est

pas ~pargn~, t a n t en ce qui concerne sa structure [47] que sa m~thylation [7] et l'on suppose que l'augmentation de la produc- tion de radicaux libres dus au froid est sus- ceptible de l'alt~rer [25, 40].

Pour certains auteurs [36, 63] les ultrasons s e r a i e n t ~galement toxiques, a l t ~ r a n t la numeration, la morphologie et la mobilit~ des spermatozoa'des. Les U.S. ont ainsi ~t~ proposes comme moyen anticonceptionnel. Ces t r o u b l e s , qu'on a d ' a i l l e u r s d~crits comme inconstants [53], sont en g~n~ral r~versibles ~ l'arr~t du traitement bien que la persistance d'une t~ratozoospermie ait ~t~ signal~e [63].

Chez l'animal, les travaux exp~rimentaux r~alis~s avec les substances antimitotiques [57, 58, 60, 61], les rayonnements [18] et les U.S. [31, 36] confirment cette susceptibilit~ de la spermatog~n~se. Ils m o n t r e n t p a r ailleurs que les tranquillisants du type des benzodiaz~pines p e u v e n t aussi e n t r a i n e r des malformations des spermatozoades [59], ce qui devient inqui~tant si l'on se r~f~re, en France, au niveau de consommation de ce genre de substances.

b) Les toxiques

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n'a ~t~ not4e chez l'homme [38]. En revanche l'exposition aux poussi~res de m a n g a n e s e entrainerait une r4duction de la fertilit4 [38]. Enfin le cuivre diminue, in vitro, la mobilit~ des spermatozoides humains [14, 32].

Le s u l f u r e de c a r b o n e , e m p l o y ~ d a n s la fabrication des fibres artificielles, entrainerait chez l'homme une oligo-asth~not~rato- z o o s p e r m i e qui p o u r r a i t 6tre r ~ v e r s i b l e , quoique certains sujets p u i s s e n t pr4senter une aggravation des troubles avec le temps. Cette s u b s t a n c e agirait sur Ies cellules de Leydig et sur l'axe hypothalamo-hypophy- saire [35, 37].

C h e z l ' a n i m a l , des s o l v a n t s i n d u s t r i e l s comme l'~thyl~ne glycol, le mono ou le dim~- thyl ~ther provoquent, lorsqu'ils sont inha- les p a r le m a l e chez la s o u r i s , le rat, le chien et le lapin, une atrophie de l'4pith~- lium germinal, des anomalies de la t~te des spermatozoi'des et une chute de la fertilit4 [301.

Dans le cadre des toxiques alimentaires, le rSle d~l~t~re de l'alcool est dSmontr5 chez l'homme lorsque l'alcoolisme s'accompagne de cirrhose : certaines recherches font alors 5tat d'atrophie testiculaire et d'une chute de la numeration et de la mobilit~ des spermatozo~des [51]. D ' a u t r e s ~tudes, cependant, qui ne considSrent pas le cas des g r a n d s alcooliques, ne n o t e n t pas de differences e n t r e les b u v e u r s et les non b u v e u r s [51]. Chez le rat, l'alcool entra~ne une atrophie t e s t i c u l a i r e et une d i m i n u t i o n du n o m b r e des cellules germinales [56] ; chez la souris, on note une alteration de la numSration, de la mobilit4 et de la morphologie des spermatozo~des, ainsi qu'une d i m i n u t i o n de leur a p t i t u d e h f~conder l'ovocyte [6]. On a pu cnfin, toujours chez la souris, mettre en 5vi- dence une hypoplo~die dans les spermatogo- n i t s de s o u r i s alcoolis~es, l ' i n t e n s i t 5 de l'effet 4tant proportionnel h la dose d'alcool totale administr~e [4].

En ce qui concerne le tabac, les r 4 s u l t a t s sont assez flous et parfois contradictoires, les facteurs en cause (age, constitution du

Toutefois, pour un age ~gal ou inf4rieur 35 ans, la p r o p o r t i o n de f u m e u r s s e r a i t s i g n i f i c a t i v e m e n t p l u s 41ev4e c h e z les h o m m e s i n f ~ c o n d s q u e c h e z les s u j e t s f~conds (57% vs 43%) [51].

Enfin, certains a u t e u r s se sont int~ress~s aux drogues psycho-actives, comme le can- nabis. Cette substance, administr~e ~ des souris males, entraine une chute du poids des testicules, une alteration de la spermatog~n~se compol~ant des anomalies chromo- somiques au stade des s p e r m a t o c y t e s I et une diminution de la fertilit4 J20].

c) Les r a d i a t i o n s

En ce qui concerne les radiations, l'effet sur la spermatog~n~se des faibles doses revues proximit~ des sources industrielles n'est p a s e n c o r e p r ~ c i s ~ m e n t c o n n u , m a i s il semble qu'il existe et soit r e s p o n s a b l e de mutations, comme nous le verrons plus loin [27]. Les expositions chroniques ont un effet subtil mais net. Ainsi les radiologistes pr6- s e n t e n t u n e d i m i n u t i o n s i g n i f i c a t i v e du t a u x s t a n d a r d i s ~ de f~condit~ et, ~ l'int~- rieur de cette anomalie, il existe u n effet dose [34]. Les employ~s des u s i n e s d'ura- n i u m p r 4 s e n t e r a i e n t p o u r l e u r p a r t d e s o l i g o - a s t h ~ n o t ~ r a t o z o o s p e r m i e s de degr~ variable [44].

el) L a c h a l e u r

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2. I n f l u e n c e d e s f a c t e u r s n a t u r e l s

a) L'~ge

La plus grande 4tude r~alis~e jusqu'ici [50] m o n t r e que, chez l'homme, la n u m 4 r a t i o n ne pr6sente pas de variation notable entre 21 et 50 ans. En r e v a n c h e la morphologie et la mobilit~ v a r i e n t selon u n e parabole dont le s o m m e t correspond h la trentaine. Parall~lement, la fertilit~ masculine baisse r d g u l i ~ r e m e n t ~ p a r t i r de la q u a r a n t a i n e [5] et il n'est pas exclu que cette d~grada- tion due au v i e i l l i s s e m e n t soit plus m a r - qu4e chez certains sujets ~ fertilit~ limite. Actuellement, le recul progressif de l'age de la paternit4 peut donc amplifier les difficul- t4s chez des h o m m e s dont la fertilit4 est n a t u r e l l e m e n t ou accidentellement compro- mise. U n e s i t u a t i o n est h cet 4gard tr~s d~monstrative : celle de I'IVG regrett6e. Un couple vient consulter parce qu'il n'arrive pas h obtenir l'enfant qu'il d~sire. Dans les a n n ~ e s a n t d r i e u r e s u n e IVG a 4t~ prati- qu4e. L e s r 4 s u l t a t s du s p e r m o g r a m m e expliquent les difficult~s actuelles. Infor- mS, le couple r e g r e t t e I'IVG. La question que l'on p e u t alors se poser, l o r s q u e les couples sont stables, est de savoir si l'exa- m e n de s p e r m e ne devrait pas 8tre syst4- m a t i q u e m e n t propos4 a v a n t l'interruption volontaire de grossesse : en effet, la d~cou- v e r t e d ' u n e h y p o f e r t i l i t ~ p o u r r a i t f a i r e reconsid~rer l'intervention. De plus, cette d~ficience ~tant plus facile h corriger chez u n sujet j e u n e , la pr~cocit4 du diagnostic serait b~n~fique. On peut d'ailleurs tenir le mSme r a i s o n n e m e n t a v a n t le d~but d'une contraception f4minine afin de v4rifier si, compte t e n u des r 4 s u l t a t s du p a r t e n a i r e , elle est justifi~e.

b) Le stress

Le stress pourrait, selon certains [53], avoir u n e influence nocive sur la fertilitY. C'est en a u g m e n t a n t le t a u x des enk~phalines, lesquelles inhibent la dopamine dont la chute e n t r a i n e ~ son tour u n e baisse de produc- tion du LH-RH, que le stress d i m i n u e r a i t t r a n s i t o i r e m e n t la fertilit~ [22].

R E T E N T I S S E M E N T DE L ' A L T E R A T I O N D E S G A M E T E S M A L E S S U I t

LA P R O G E N I T U R E

La diminution de la fertilit4 masculine due aux facteurs que nous venons d'envisager est une chose mais, en cas de f6condation, le r e t e n t i s s e m e n t de l'alt4ration des g a m e t e s sur le d4veloppement de la prog~niture est un second probl~me qui amplifie consid~ra- blement l'importance du premier.

1. I n f l u e n c e d e l ' e n v i r o n n e m e n t

a) Les facteurs iatrog~nes

Dans ce domaine, les r 6 s u l t a t s , jusqu'ici, sont s u r t o u t e x p 4 r i m e n t a u x . Des t r a v a u x d4j~ anciens ont montr4 que la thalidomide, la m 6 t h a d o n e ou la m o r p h i n e p o u v a i e n t , administr4es au male, e n t r a l n e r des perturbations chez la prog6niture : augmentation des taux de mortalit4 foetale et n~onatale, poids de n a i s s a n c e abaiss~ et t r o u b l e s de l'~motivit4 [Rev. G4n. 8].

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tion puisse 6tre ~ l'origine de m u t a t i o n s puisque nous venons nous-m6mes de mon- t r e r que les embryons de souris d6rivant, cette fois, d'ovocytes congel~s, pr6sentaient un taux d'6change des chromatides soeurs anormalement 61ev6 [15]. La question reste de savoir si les spermatozoides peuvent 6tre concern6s par ce ph6nom~ne.

b) Les facteurs toxiques

Chez l'nomme, une enqu~te anglaise relati- vement r~cente [21] traite de l'emploi des solvants industriels dont nous avons d6jh parl6. Elle montre que le poids de naissance des enfants n6s de p~res travaillant en pr6- sence de ces substances est significativement plus faible que celui des enfants d'une population t6moin.

E x p 6 r i m e n t a l e m e n t , le c a n n a b i s p e u t , administr6 chez la souris male, entrainer une a u g m e n t a t i o n des morts pr6 et post natales chez sa prog6niture [20]. La situa- tion se complique, en outre, du fait de l'h6ri- tabilit6 possible de certaines des anomalies constat6es : en effet, les alt6rations de la spermatog6n~se p a t e r n e l l e p e u v e n t 6tre retrouv6es chez la prog6niture, ce qui fair redouter la survenue de mutations [20]. Le probl~me est identique avec le plomb ct les b e n z o d i a z 6 p i n e s qui p r o v o q u e n t des troubles de la spermatog6n~se communs au pbre et ~ la prog6niture [60, 61, 59]. Dans la m6me perspective, mais avec une sympto- matologie diff6rente, l'alcool parait pouvoir ~tre mutag~ne car, chez le rat et la souris, l'administration de ce toxique h des males entra~ne des t r o u b l e s du c o m p o r t e m e n t chez leurs petits [1].

c) Les r a d i a t i o n s

D'apr~s une enqu~te anglaise [27], la pro- babilit6 d'apparition de leuc6mies ou de l y m p h o m e s serait significativement plus 61ev6e chez les enfants n6s de pbres pro- f e s s i o n n e l l e m e n t expos6s aux radiations des c e n t r a l e s n u c l 6 a i r e s que chez les e n f a n t s n6s de p~res non exposes. Les exp6riences faites chez l'animal ont par

t6es de la spermatog6nbse pouvait corres- pondre une augmentation significative des r 6 s o r p t i o n s e m b r y o n n a i r e s [33, 49], de diverses malformations et de t u m e u r s sur- tout pulmonaires [43].

el) La c h a l e u r

Chez le b61ier, les donn6es exp6rimentales montrent que si les spermatozoades 6pidi- dymaires, soumis /~ une 16g~re augmenta- t i o n de t e m p 6 r a t u r e , s o n t c a p a b l e s de f6conder, le taux de survie des embryons form6s est significativement diminu6 [42]. La question des avortements pr6coces chez les femmes de sujets expos6s ~ une temp6- r a t u r e ext6rieure 61ev6e devrait donc ~tre envisag6e.

2. I n f l u e n c e d e s f a c t e u r s n a t u r e l s

a) L'~tge

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C O N C L U S I O N

C e s q u e l q u e s e x e m p l e s m o n t r e n t q u e c e r - t a i n s f a c t e u r s , n a t u r e l s o u a r t i f i c i e l s e t a p p a r t e n a n t ~ l ' e n v i r o n n e m e n t , p e u v e n t a l t ~ r e r l a s p e r m a t o g ~ n ~ s e h u m a i n e . L e s ~ t u d e s e x p ~ r i m e n t a l e s c o n f i r m e n t l a r ~ a l i t ~ d ' u n e t e l l e toxicitY.

L a p r e m i e r e c o n s e q u e n c e d e c e t t e a l t e r a - t i o n e s t u n e c h u t e d e l a f e r t i l i t Y . O n p e u t a i n s i d ~ f i n i r d e s p o p u l a t i o n s ~ r i s q u e s , s e l o n l e s f a c t e u r s e n c a u s e . D e ce p o i n t d e v u e , e t c o m p t e t e n u d e l ' ~ v o l u t i o n d e l a s p e r m a t o g ~ n ~ s e a v e c l ' ~ g e , l e d ~ p i s t a g e d e l ' h y p o f e r t i l i t ~ a u r a i t a v a n t a g e , t a n t d u p o i n t d e v u e d e l ' i n d i v i d u q u e d e c e l u i d e l ' ~ c o n o m i e d e l a s a n t ~ , ~ ~ t r e e f f e c t u ~ a v a n t 3 0 a n s . L o r s q u e l e s c o u p l e s s o n t s t a b l e s , i l p o u r r a i t ~ t r e s y s t ~ m a t i q u e m e n t r e c o m m a n - d~ a v a n t l e s I V G e t l e d 6 b u t d ' u n e c o n t r a - c e p t i o n f 6 m i n i n e .

L a s e c o n d e c o n s 6 q u e n c e c o r r e s p o n d , a u - d e l ~ d e l ' h y p o f e r t i l i t 6 , a u r e t e n t i s s e m e n t d e c e s d i f f 6 r e n t s f a c t e u r s s u r l e d 6 v e l o p p e m e n t d ' u n 6 v e n t u e l c o n c e p t u s .

L e p r o b l ~ m e q u e n o u s a v o n s a b o r d 6 p r 6 s e n - t e a i n s i d e u x a s p e c t s , l e s e c o n d n ' 6 t a n t p a s l e m o i n s i m p o r t a n t . L a g r a v i t 6 d e s d o n n 6 e s a c q u i s e s e t d e s q u e s t i o n s p o s 6 e s n o u s p a r a i s s e n t r e n d r e n 6 c e s s a i r e l e u r p r i s e e n c o m p t e m 6 d i c o - s o c i a l e .

B I B L I O G R A P H I E

1. ABEL E.L. : P a t e r n a l Behavioral Mutagenesis. Neuro Toxicology, 1989, 10 : 335-346.

2. ADAMS P.M., FABRICANT J.D., LEGATOR M.S. : Cyclophosphamide induced spermatogenetic effects detected in the F1 generation by behavioral testing. Science 1981, 211 : 80-83.

3. ALI BH. Pharmacology and toxicity of furarolidone in man and animals : some recent research. G6n. Pharmacol. 1989, 20 : 557-563.

4. ALVAREZ M.R. : Numerical chromosome variation in mouse spermatogonia resulting from alcohol consumption. J. Heredity, 1983, 74 : 58-61.

5. ANDERSON B.A. : Male age and infertility. Result from Ireland prior to 1911. Pop. Index 1975, 41 : 561-567.

6. ANDERSON R.A., WILLIS B.R., OSWALD C., ZANEVELD LJ. : Ethanol-induced male infertility : i m p a i r m e n t of spermatozoa. J. Pharmacol. Exp. Therapeut., 1983, 225 : 479-486.

7. ASCHWOOD-SMITH M.J. : The cryopreservation of human embryos. Hum. Reprod. 1986, 1 : 319-322.

8. AUROUX M. : La physiot~ratog6n~se du comporte- ment. Un nouvel aspect de la pathologie du d~veloppement prenatal. J. Gyn. Obst. Biol. Repr. 1981, 10 : 633-640.

9. AUROUX M. : Decrease of learning capacity in offspring with increasing p a t e r n a l age in the rat. Teratology, 1983, 27 : 141-148.

10. AUROUX M. : Age du p~re et d6veloppement. Contracept. Fertil. Sex. 1993, 21 : 382-385.

11. AUROUX M., DULIOUST E., NAWAR N.N.Y., YACOUB S.G., KEMPF E.H., EBEL A.B. : Cyclo- phosphamide in the male Rat : cerebral biochemi- cal changes in progeny. Biomed. Pharmacother. 1990, 44 : 519-523.

12. AUROUX M., DULIOUST E., SELVA J., RINCE P. : Cyclophosphamide in the F0 male Rat : physi- cal and behavioral changes in three successive adult generations. In : "Male mediated F1 abnormalities". Murat. Res. 1990, 229 : 189-200.

13. AUROUX M., MAYAUX M.J., GUIHARD-MOSCA- TO M.L., F R O M A N T I N M., BARTHE J., SCHWARTZ D. : Paternal age and mental func- tions of progeny in man. Hum. Reprod. 1989, 4 : 794-797.

14. BATTERSBY S., CHANDLER J.A., MORTON M.S. : Toxicity and uptake of heavy m e t a l s by human spermatozoa. Fertil. Steril. 1982, 37 : 230- 235.

15. BOUQUET M., SELVA J., AUROUX M. : Cryopre- servation of Mouse Ovocytes : Mutagenic Effects in the Embryo ? Biol. Reprod., 1993, 49 : 764-769.

16. CARLSEN E., GIWERCMAN A., KEIDING N., SKAKKEBAEK NE. : Evidence for decreasing quality of semen during past 50 years. Brit. Med. J. 1992, Sept. 12, 305 : 609-613.

17. DE COSTER R. : Endocrinological effect of single daily ketoconazole administration in male beagle dogs. Acta Endocrinol. 1989, 53 : 203-205.

18. COX B.D., LYON M.F. : The induction by X-Rays of chromosome aberrations in germ cells of male gui- nea-pigs, golden hamsters and rabbits. I. Dose res- ponse in post-meiotic stages. Mutat. Res., 1975, 29 : 93-109.

(7)

FIELD D. : Cannabinoids in male mice : Effects on fertility and spermatogenesis. Science 1982, 216 : 315-316.

21. D A N I E L L W . E . , V A U G H A N T.L. : P a t e r n a l e m p l o y m e n t in solvent related occupations and a d v e r s e p r e g n a n c y outcomes. British J. Indust. Med. 1988, 45 : 193-197.

22. DUNBAR R. : Stress as a good contraceptive. New Scientist. 1985, 17 : 16-18.

23. DWIVEDI C. : Cadmium induced sterility possible involvement of the cholinergic system. Arch. Envi- ron. Contam. Toxicol. 1983, 12 : 151-156.

24. E S C A L I E R D., B I S S O N J . P . : Q u a n t i t a t i v e u l t r a s t r u c t u r a l modifications in h u m a n spermatozoa after freezing. In : David G., Price W. eds. H u m a n artificial i n s e m i n a t i o n and s e m e n preservation. New York : Plenum Press, 1980, 107- 122.

25. F E R R A D I N I C., P U C H E A U L T J. : Biologie de l'action des rayonnements ionisants. Paris, Masson 1983.

26. FIGA-TALAMANCA I., DELL'ORCO V., PUPI A., DONDERO F., GANDINI L., LENZ[ A., LOMBAR- DO F., SCAVALLI P., MANCIN[ G. : Fertility and semen quality of workers exposed to high tempera- tures in the ceramics industry. Reprod. Toxicol. 1992, 6 : 517-523.

27. G A R D N E R M.J., S N E E P.M., H A L L A . J . , P O W E L L A.C., D O W N E S S., T E R R E L L J . D . Results of case-control study of leukemia and lym- phona among young people near Sellafied nuclear plant in West Cumbria. Brit. Med. J. 1990, 300 : 423-429.

28. GILL W.B., S C H U M A C H E R G.F.B., BIBBO M. : Pathological semen and anatomical abnormalities of the genital tract in human male subjects exposed to diethylstilbestrol in utero. J. Urol. 1977, 117, 477-480.

29. GILL W.B., S C H U M A C H E R G.F.B., BIBBO M., STRAUS F.H., SHOENBERG H.W. : Association of diethylstilbestrol exposure in utero with cryptor- chidism, testicular hypoplasia and semen abnormalities. J. Urol. 1979, 122 : 36-39.

30. HARDIN B.D. : Reproductive Toxicity of the glycol ethers. Toxicology 1983, 27 : 91-102.

31. H I L L C.R., CLARK P.R., GROWE M.R., HAM- MICK J.E. : Biophysical effects of cavitation in a 1 MHz u l t r a s o n i c beam. U l t r a s o n i c s for i n d u s t r y 1969. Conference papers : 26-30.

32. HOLLAND M., WHITE I.G. : Heavy metals and s p e r m a t o z o a . 1. I n h i b i t i o n of the m o b i l i t y and metabolism of spermatozoa by metals related to copper. Fertil. Steril. 1980, 34 : 483-489.

F. : Protective effect of medroxyprogesterone aceta- te plus t e s t o s t e r o n e a g a i n s t r a d i a t i o n - i n d u c e d damage to the reproductive function of male rats and their offspring. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1991, 88 : 8710-8714.

34. KITABATAKE T., WATWABE T., SATO T. : Steri- lity in japanese radiologicol technicians. Tahoku J. Exp. med., 1974, 42 : 209-212.

35. LANCRANJAN I. : Alterations of spermatic liquid in patients chronically poisoned by carbon disulphide. Med. Lay. 1972, 63 : 29-33.

36. LANCRANJAN I., MAIGANESCU M., RAFAILA E. : Gonadic function in workmen with long term exposure to microwaves. Health Phys. 1975, 29 : 381-383.

37. L A N C R A N J A N I., P O S P E S C U H.I., K L E P S C H J. : Changes of the gonadic function in chronic carbon disulphide poisoning. Med. Lav. 1969, 60 : 566-571.

38. LAUWERYS R., ROELS H., G E N E T P., TOUS- SAIN G., BOUCKAERT A., DE COOMAN S. : Fer- tility of male workers exposed to mercury vapor or to manganese dust - a questionnaire study. Am. J. Ind. Med. 1985, 7 : 171-176.

39. LEE I.P., DIXON R.L. : Effects of mercury on mouse spermatogenesis studied by cell separation and serial mating. Toxicol. Appl. Pharmacel. 1973, 25 : 464.

40. LEIBOVITZ B., SIEGEL B.V. : Aspect of free radi- cal reactions in biological systems. Aging J. Geron- tel 1980, 35 : 45-56.

41. MEISTRICH M.L., SAMUELS R.C. : Reduction in sperm levels a f t e r t e s t i c u l a r i r r a d i a t i o n of the mouse : a c o m p a r i s o n w i t h man. R a d i a t . Res., 1985, 102 : 138-147.

42. MIEUSSET R. : Effets de la temp4rature sur les fonctions testiculaires et 4pididymaires. Th~se 3~ cycle Biologie de la Reproduction, Universit4 de Paris XI, CHU Bic~tre, 1992.

43. N O M U R A T. : P a r e n t a l exposure to X-rays and chemicals induces heritable tumours and anomalies in mice. Nature, 1982, 296 : 575-577.

44. POPESCU H.I., LANCRANJAN I. : Spermatogene- sis alteration during protected irradiation in man. Health Phys., 1975, 28 : 567-573.

45. RAO B., DAVID G. : Improved recovery of post- thaw motility and vitality of human spermatozoa cryopreserved in the presence of dithiothreitol. Cryobiology 1984, 21,536-541.

(8)

47. ROYERE D., HAMAMAH S., NICOLLE J.C., BAR- T H E L E M Y C., P O I N D R O N J . , R O U S S I E M., LANSAC J. : Effets de la cong~lation sur la stabili- t~ de la chromatine des spermatozo~des humains : ~tude cytophotom~trique. Fertil. Contracep. Sexual 1987, 15 : 718-721.

48. SERRES C., J O U A N N E T P., CZYGLIK F., DAVID G. : Effects of freezing on spermatozoa motility. In : David G., Price W. eds. Human artificial insemina- tion and semen preservation. New York : Plenum Press, 1980, 147-160.

49. SCHRODER J.H., HUG O. : Dominante letal muta- t i o n e n in d e r n a c h k o m m e n s c h a f t b e s t r a h l t e r m~mulicher m~iuse. Mutat. Res. 1971, 11 : 215-245.

50. SCHWARTZ D., MAYAUX M.J., SPIRA A., MOS- CATO ML., J O U A N N E T P., CZYGLIK F., DAVID G. : Semen characteristics as a function of age in 833 fertile men. Fertil. Steril. 1983, 39 : 530-535.

51. SPIRA A., DUCOT B., J O U A N N E T P., SOUMAH A., F E N E U X D., ALBERT M. : Consommation de tabac, d'alcool et fertilit~ masculine. In : Facteurs de la st~rilit~ humaine, A. SPIRA et P. J O U A N - NET Eds. INSERM 1981, Vol. 103 : 363-372.

52. S T A N W E L L - S M I T H R., T H O M P S O N S.G., HAINES A.P., WARD RJ., CASHMORE G., STE- DRONSKA J., HENDRY WF. : A comparative study of zinc, copper, cadnium and lead levels in fertile and infertile men. Fertil. Steril. 1983, 40 : 670-677.

53. S T E E N O O.P. PANGKAHILA A. : Occupational influences on male fertility and sexuality. Androl., 1983, 16 : 5-22.

54. TOTH A. : Reversible toxic effect of salicylazosulfa- pyridine on semen quality. Fertil. Steril. 1979, 31 : 538-540.

55. TRASLER J.M., HALES B.F., ROBAIRE B. : Pater- nal cyclophosphamide treatment of rats causes foe- tal loss and malformations without affecting male fertility. Nature 1985, 316 : 144-146.

56. VAN T H I E L D.H., GAVALER J.S., COBB C.F., SHERINS ILL, LESTER R. : Alcohol induced testicular atrophy in the adult male rat. Endocrinology, 1979, 105 : 888-895.

57. VELEZ de la CALLE JF., J E G O U B. : Protection by steroid c o n t r a c e p t i v e s against procarbazine- induced s t e r i l i t y and genotoxicity in male rats. Cancer Res., 1990, 50 : 1308-15.

58. VELEZ de la CALLE JF., SOUFIR JC., CHODOR- GE F., BOISSEAU C., KERCRET H., J E G O U B. : Reproductive effects of anti-cancer drug procarbazine in male rats at differents ages. J. Reprod. Fer- til., 1988, 84 : 51-61.

59. WAR R.N. and DAS R.K. : Induction of sperm head abnormalities in mice by three tranquillizers. Cyto- bios 1983, 36 : 45-51.

60. WYBOREK A.J. and BRUCE W.R. : The induction of sperm-shape abnormalities in mice and humans. In CHEMICAL MUTAGENS, Vol. 5, A. Hollaender and F.J. de Serres eds. Plenum Pub. Corp. NEW- YORK 1978, 257-285.

61. W Y B O R E K A.J., G O R D O N L.A., B U R K H A R T J.G., FRANCIS MW., KAPP RW., LETZ G., MAL- LING HV., TOPHAM JC., WHORTON MD. : An evaluation of the mouse sperm morphology t e s t and other sperm tests in non h u m a n m a m m a l s . Murat. Res. 1983, 115 : 1-72.

62. W Y B O R E K A.J., G O R D O N L.A., B U R K H A R T J.G., F R A N C I S MW., K A P P RW. J r , LETZ G., MALLING HV., TOPHAM JC., WHORTON MD. : An evaluation of human sperm as indicators of che- mically induced alteration of spermatogeaic function. Mutat. Res. 1983, 115 : 73-148.

63. YU-HU L., ZHI-QIANG L., YAO-QUN W., HUAN B I N G L., B I N G - R E N F. : Long t e r m effect on h u m a n spermatogenesis after microwaves treatment of testes. J. Bioelectricity, 1988, 7 : 97-102.

ABSTRACT

S p e r m a t o z o o n , e n v i r o n m e n t

and p r e v e n t i o n

M . AUROUX, E . D U L I O U S T , D . F E N E U X

Biologie de la Reproduction et du d~veloppement, CHU Bic~tre,

Le Kremlin.BicStre

(9)

j e c t to t h e r i s k .

M o r e o v e r , t h e s e s p e r m a t o g e n e t i c c h a n g e s c a n l e a d a b n o r m a l i t i e s i n pro- g e n y . F o r i n s t a n c e , s o m e a n t i m i t o t i c d r u g s a s c y c l o p h o s p h a m i d e , w h e n a d m i n i s t r a t e d to t h e m a l e rat, l e a d mal- f o r m a t i o n s o r f u n c t i o n a l a n o m a l i e s as b e h a v i o r a l t r o u b l e s . T h e i n d u s t r i a l sol- v e n t s l e a d a d e c r e a s e o f t h e b i r t h w e i g h t a n d t h e c a n n a b i s l e a d s a n i n c r e a s e o f t h e a n t e - o r p o s t - n a t a l d e a t h . M o r e o v e r , t h e c h a n g e o f t h e p a t e r n a l s p e r m a t o g e n e s i s c a u s e d b y c a n n a b i s c a n b e f o u n d a g a i n in t h e m a l e p r o g e n y . T h e p r o b l e m is s i m i l a r w i t h t h e l e a d , t h e b e n z o d i a z e p i n e s a n d t h e alcohol. C o n c e r n i n g t h e p h y s i c a l f a c t o r s , s o m e a u t h o r s h a v e s h o w n t h a t t h e c h i l d r e n

b o r n f r o m r a d i a t i o n e x p o s e d f a t h e r s p r e s e n t e d a n i n c r e a s e o f t h e p r o b a b i l i - t y o f l e u k e m i a . I n a n i m a l , t h e p o s t - i m p l a n t a t i o n l o s s is i n c r e a s e d w h e n t h e f a t h e r is i r r a d i a t e d o r s u b j e c t e d t o h e a t b e f o r e m a t i n g .

F i n a l l y , t h e p a t e r n a l a g e i n g is r e s p o n - s i b l e f o r n e w d o m i n a n t a u t o s o m i c m u t a t i o n s . M o r e o v e r , i n a n i m a l a n d m a n , p a t e r n a l a g e i n g a n d , i n m a n , v e r y y o u t h f u l a g e , a l s o s e e m s r e s p o n s i b l e f o r a g r a d u a l l o w e r i n g i n t h e l e v e l o f p r o g e n y c e r e b r a l f u n c t i o n s .