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Moline et al. [Moline JM, et al., (2000). Perspective de la santé environnementale. 108 :803-13.] a observé que l’exposition paternelle aux solvants, aux pesticides et aux métaux chez des animaux et des humains a été associée à l’incidence des fausses couches, de poids insuffisants à la naissance, de malformations congénitales, de leucémie infantile, de tumeurs cérébrales, de changements dans le ratio hommes-femmes et d’autre points liés à la croissance et au développement ont été associés. Certains métiers – telles que les travailleurs des industries du caoutchouc, du pétrole et des industries agrochimiques, les peintres, les soudeurs et les concierges – ont été considérés particulièrement nuisibles à la santé reproductive de l’homme.
Les hommes sont particulièrement vulnérables aux dommages induits par les toxines, car, contrairement à l’ovaire, le testicule est caractérisé par un taux de prolifération cellulaire très élevé, avec de millions de spermatozoïdes produits au quotidien. En plus, les cellules souches progénitrices subissent une différenciation cellulaire très complexe avec des étapes spécifiques qui sont connues pour être très vulnérables à certains types d’exposition aux produits chimiques.
Les toxines les plus connues qui ont des effets négatifs sur l’ADN spermatique comprennent le DDT et le PCB (Hauser R. (2006) L’environnement et l’infertilité masculine : des recherches récentes sur les produits chimiques émergents et la qualité du sperme. Semin Reprod Med vol 24 156-157], Des pesticides (Swan SH, Kruse RL, Liu F, Barr DB, Drobnis EZ, Redmon JB, Wang C, Brazil C, Overstreet JW; Groupe de recherche Étude pour le futur des familles. (2003) La qualité du sperme en relation avec les biomarqueurs de l’exposition aux pesticides. Perspective de la santé environnementale. Sep ;111 :1478-84] et des herbicides (2, 4-D, l’alachlore et l’atrazine). D’autres produits contenant le styrène (utilisé dans la fabrication de plastiques, de caoutchouc et de résines, des additifs chimiques, des produits de soins personnels et des médicaments sur ordonnance) sont soupçonnés de causer des dommages à l’ADN du sperme.
Une outre source potentielle de toxines environnementales sont les phtalates, qui sont utilisés pour améliorer la flexibilité dans une variété de produits similaires au plastique. Ils sont également présents dans le vernis à ongles, les revêtements et les adhésifs et dans une gamme de produits de soins personnels. Hauser et al. (Hau Ser R, Meeker JD, Singh NP, Silva MJ, Ryan L, Duty S, Calafat AM. (2007). Les dommages à l’ADN du sperme humain sont liés aux niveaux urinaires de monoesters de phtalates et de métabolites oxydatifs. Hum Reprod. 22(3) :688-95) a découvert une association positive avec les dommages de l’ADN du sperme et l’exposition au monoéthyl phtalate (MEP) chez 379 hommes qui fréquentent un centre de fertilité. Dans des études pionnières, le test SCSA a montré une corrélation très élevée entre la dose de plusieurs toxines et la fragmentation de l’ADN du sperme de souris.
Une étude récente menée par le groupe de recherche du Dr. Peter Schlegel a suscité de vives inquiétudes concernant la fragmentation de l’ADN du sperme chez les hommes prescrits d’antidépresseur ISRS, dans ce cas le Paxil. Les hommes qui ont eu un pourcentage moyen de l’Indice de fragmentation de l’ADN (par le test Tunel) de 12% ont connu une augmentation à 30% après deux mois de traitement médicamenteux. Étant donné que les données du Tunel et du SCSA sont similaires, mais pas nécessairement identiques, le pourcentage de 30% de l’Indice de fragmentation de l’ADN est le seuil de "préoccupation clinique". Par conséquent, les hommes sous ISRS devraient faire un test SCSA avant d’essayer de concevoir. Sur les conseils du docteur, le médicament peut être interrompu pendant la conception naturelle ; ou les échantillons de sperme peuvent être congelés pour une utilisation ultérieure. Le pourcentage de l’Indice de fragmentation de l’ADN devrait revenir aux niveaux d’avant la prise de médicaments en un ou deux mois
Des Stéroïdes : Des stéroïdes peuvent interférer avec le développement normal du sperme sain. Par exemple, les injections de cortisone (1) dans le cas du mal au dos peuvent provoquer une forte augmentation de la fragmentation de l’ADN du sperme, qui dépasse largement le seuil clinique de 30%. Heureusement, cet effet redevient normal en un mois ; par conséquent, attendez au moins ce délai avant d’essayer de concevoir, surtout les procédures coûteuses de FIV/ICSI.
La radiation: La radiation qui endommage les testicules négativement affect la production des spermes sains. Dans les systèmes des modèles de souris, les faibles doses (25 RAD) ont causé une augmentation significative du pourcentage de l’Indice de fragmentation de l’ADN.
As stated by Moline et al [Moline JM, et al.,(2000). Environ Health Perspect. 108:803-13.] paternal exposure to solvents, pesticides, and metals has been associated in animals and humans with the occurrence of spontaneous abortion, low birth weight, birth defects, childhood leukemia, brain cancer, change in the male-female sex ratio of offspring, and other end points related to growth and development. Certain paternal occupations – rubber, petroleum, and agricultural- chemical workers, painter, welder and janitor have been particularly implicated as detrimental to the reproductive health of men.
What makes the male particularly susceptible to toxin-induced damage is that, in contrast to the female ovary, the testis is characterized by a very high rate of cell proliferation with millions of sperm produced daily. Furthermore, the precursor stem cells undergo highly complex cell differentiation with specific steps known to be highly susceptible to certain types of chemical exposures.
Among the most well known toxicants to produce negative effects on sperm DNA are DDT and PCB (Hauser R. (2006) The environment and male infertility: recent research on emerging chemicals and semen quality. Semin Reprod Med vol 24 156-157].pesticide (Swan SH, Kruse RL, Liu F, Barr DB, Drobnis EZ, Redmon JB, Wang C, Brazil C, Overstreet JW; Study for Future Families Research Group. (2003) Semen quality in relation to biomarkers of pesticide exposure. Environ Health Perspect. Sep;111:1478-84] and herbicide (2, 4-D, alachlor and atrizine). Other chemicals, including styrene (used to make plastics, rubber and resins, chemical additives, self-care products and prescription medications, are suspect in causing sperm DNA damage.
Another potential source of environmental toxicants is phthalates which are used to improve flexibility in a variety of plastic like products. They are also found in nail polish, flooring, and adhesives and in an assortment of personal care products. Hauser et al. (Hauser R, Meeker JD, Singh NP, Silva MJ, Ryan L, Duty S, Calafat AM. (2007) DNA damage in human sperm is related to urinary levels of phthalate monoester and oxidative metabolites. Hum Reprod. 22(3):688-95) found a positive association for sperm DNA damage from exposure to monoethyl phthalate (MEP) in 379 men attending an infertility clinic. In pioneering studies, the SCSA test showed a very high correlation between dose of many toxicants and mouse sperm DNA fragmentation.
A recent study by Dr. Peter Schlegel’s research group raised a major concern on sperm DNA fragmentation for men being prescribed anti-depressant SSRI’s, in this case Paxil. Men who had an average %DFI (by Tunel assay) of 12% experienced a raise to 30% after two months on standard dosage medication. Given that data from Tunel and SCSA are close, but not necessarily the same, this 30% DFI is the threshold for clinical concerns. Thus, men on SSRI’s should have an SCSA test to determine what their status is prior to attempting conception. With physician directives, men may go off of this medication while attempting natural conception, or, for freezing a number of semen samples to be used later. The %DFI should return to its level prior to the medication within a month or two.
Steroids : Steroids can interfere with proper development of healthy sperm. For example, cortisone shots (1) for e.g., back pain, can cause a major increase in sperm DNA fragmentation, well above the clinical threshold of 30%. Fortunately, this effect will come back to normal within a month or so; thus, wait at least this long prior to conception attempts, especially the costly IVF/ICSI procedures.