Pourquoi un embryon ne se développe pas en FIV : Causes et explications

La fécondation in vitro (FIV) est un espoir pour de nombreux couples confrontés à des problèmes de fertilité. Cependant, les chances de succès de la FIV ne sont que de 20 à 25% par tentative. Il s’agit de l’étape la plus frustrante du parcours de fécondation in vitro (FIV) : pourquoi tous les embryons que l’on transfère, qualifiés par l’embryologiste de « beaux », voire « magnifiques » ou « top embryons », n’arrivent pourtant pas à s’implanter ? Il n’y a en toute logique que deux réponses possibles : soit c’est l’embryon qui ne possède pas les qualités requises pour s’implanter, soit c’est la muqueuse utérine (endomètre) qui n’est pas suffisamment réceptive pour permettre à un embryon pourtant adéquat de s’implanter.

Facteurs liés à l'embryon

Anomalies chromosomiques

Les anomalies chromosomiques sont une cause majeure d'échec du développement embryonnaire. Il y a donc au moins 50 % d’embryons porteurs d’anomalies chromosomiques. Ces embryons peuvent avoir la même forme, le même aspect et la même vitesse de développement (au cours des premiers stades) que les autres ; le taux d’anomalies chromosomiques est en revanche très élevé chez les embryons dont la forme est tout à fait atypique.

• Ovocytes: 25 à 30% des ovocytes sont porteurs d’anomalies chromosomiques.
• Spermatozoïdes: Environ 10% des spermatozoïdes sont porteurs d’anomalies chromosomiques. Ce ne sont pas nécessairement les spermatozoïdes de forme atypique qui portent ces abérrations et il n’est pas certain que ces spermatozoïdes porteurs d’anomalies soient moins fécondants.
• Œufs: 10 % des œufs sont polyspermiques ou parthénogénétiques. En FIV classique, il existe un peu moins de 10% des œufs qui sont polyspermiques, conséquence de la fusion de plusieurs spermatozoïdes avec un ovocyte Ceci est le plus souvent dû à un défaut de maturité ovocytaire, car il existe dans l'ovocyte mature des mécanismes de régulation empêchant la fusion d'un deuxième spermatozoïde. Pus rarement, le nombre de spermazoïdes mis en présence d'un ovocyte est trop élevé, débordant les mécanismes de régulation.

Immaturité ovocytaire

Les premiers stades de développement embryonnaire nécessitent la présence de substances élaborées par l’ovocyte avant l’ovulation, pendant sa phase de maturation. Si la maturité est imparfaite, ces substances font défaut et le développement sera compromis. L’immaturité ovocytaire peut aussi être cause d’anomalies chromosomiques.

Une ponction contient un lot hétérogène d’ovocytes : certains sont parfaitement matures, d’autres le sont incomplètement, d’autres enfin sont totalement immatures. Les proportions de ces différentes catégories sont très variables d’une ponction à l’autre et il peut même se faire qu’il n’y ait aucun ovocyte parfaitement mature. On connaît par expérience des valeurs "seuils" au-dessous desquelles il n'y a pas d'ovocytes matures (le déclenchement n'est en principe pas réalisé) et au-dessus desquelles la maturité ovocytaire peut être bonne ou moyenne.

En règle générale, on peut dire qu’un ovocyte tout à fait mature est fécondable ; un ovocyte incomplètement mature a moins de chances de débuter une fécondation et s’il la débute, il a moins de chances de la terminer ; un ovocyte totalement immature a très peu de chances de débuter une fécondation et il ne la finira pas. Les ovocytes “surmatures” ou vieillis in vivo ou in vitro, sont aussi moins fécondables, mais ce cas de figure est moins fréquent.

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La vitesse de croissance du taux d'estradiol et la taille folliculaire est plus significative que les chiffres du jour du déclenchement ; si elle est trop lente ou trop rapide, le nombre d'ovocytes matures sera faible. Mais ces données n'apprécient que l'ensemble du lot d'ovocytes et n'apportent aucune information sur tel ou tel ovocyte.En effet, les follicules recrutés par la stimulation se trouvent au départ à des stades différents de leur évolution et la stimulation n'arrivant qu'imparfaitement à synchroniser ces follicules (et donc les ovocytes qu'ils contiennent), cela explique l'hétérogénéité du lot.

Pouvoir fécondant du sperme

Le pouvoir fécondant du sperme exprime le pourcentage de spermatozoïdes fécondants. Cette propriété qu’on appelle fécondance permet à un spermatozoïde de rencontrer un ovocyte et de fusionner avec lui. Mais on ne sait pas reconnaître à coup sûr les spermatozoïdes fécondants. Il est faux de dire que le nombre et la mobilité des spermatozoïdes diminuant, il y aura toujours dans un sperme le ou les quelques spermatozoïdes fécondants. En réalité, la diminution du nombre et de la mobilité ne sont que les signes d’une baisse de fécondance. Donc dans les spermes de mauvaise qualité, il peut n’y avoir aucun spermatozoïde fécondant, bien qu’il y en ait encore d’apparemment normaux et mobiles.

Certains traitements (comme dans le cas d’une infection du sperme), l’utilisation de vitamines à visée antioxydante et l’arrêt de facteurs toxiques comme le tabac et l’alcool permettent souvent une amélioration des paramètres du sperme.

Facteurs liés à l'endomètre

Après la fécondation, l’embryon doit venir s’implanter dans l’endomètre, qui est le tapis cellulaire qui recouvre l’intérieur de l’utérus. L’endomètre est l’autre grand partenaire de la réussite : il est nécessaire qu’il soit dans un état de réceptivité particulier pour qu’un embryon sain puisse y adhérer puis s’implanter.

Réceptivité endométriale

Au cours d’un cycle naturel de 28 jours, l’embryon constitué le jour de l’ovulation (J 14) chemine environ une semaine dans la trompe utérine avant d’atteindre la cavité utérine : la fenêtre d’implantation se situe entre J 21 et J 23. Si on les compare avec les moyens mis à apprécier la qualité embryonnaire, les explorations au niveau de l’endomètre restent très rudimentaires. La seule exploration qui soit parfois réalisée à ce niveau dans le cadre du bilan pré-FIV est une biopsie, un prélèvement de la muqueuse pour dépister une éventuelle inflammation (endométrite) à traiter préalablement.

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Lors du cycle menstruel, l’endomètre subit une phase de régression suivie d’une régénération et d’une maturation. Un endomètre mature sera réceptif à l’embryon au cours d’une courte période appelée « fenêtre d’implantation ». Des anomalies du cycle menstruel peuvent être responsables d’un défaut de régénération et/ou de maturation endométriale.

Anomalies de l'endomètre

L’épaisseur de l’endomètre est alors analysée. S’il est trop fin, on parle d’une hypotrophie de l’endomètre. À l’inverse, s’il est trop épais, on évoque une hypertrophie de l’endomètre. Les deux peuvent tout à fait gêner le bon déroulement de l’implantation de l’embryon. La réalisation d’un examen du flux sanguin est alors nécessaire (doppler). De plus, on analyse aussi la vascularisation de l’endomètre.

Les fibromes sont des tumeurs bénignes du muscle utérin. Ils peuvent déformer la cavité utérine et même se développer à l’intérieur. Les fibromes peuvent donc gêner l’implantation de l’embryon. De plus, les fibromes qui se trouvent dans la paroi utérine, mais qui ne la déforment pas peuvent jouer un rôle qui est plus difficile à identifier. D’autre part, l’adénomyose utérine peut, dans ses formes les plus sévères, jouer un rôle dans l’échec de l’implantation embryonnaire, mais cela reste rare.

Les anomalies utérines peuvent aussi influencer l’implantation embryonnaire et sont généralement détectées par hystéroscopie. Elles influent directement sur la qualité de l’endomètre. Les polypes et les synéchies (accolement des faces utérines) sont des anomalies utérines. Enfin, une inflammation chronique de l’endomètre peut être révélée par l’hystéroscopie.

État d'activation de l'endomètre

Lors que le bilan d’échec d’implantation révèle l’une ou plusieurs de ces affections et que la possibilité de fausses couches à répétition a totalement été écartée, une exploration de l’état d’activation de l’endomètre peut être effectuée. Certains laboratoires proposent cette analyse qui est relativement nouvelle.

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Une biopsie de l’endomètre est réalisée durant la fenêtre d’implantation qui se situe au vingt-deuxième jour d’un cycle ovulatoire standard. La datation de l’endomètre par un prélèvement permet de vérifier que la biopsie est réalisée au bon moment. L’état d’activation de l’endomètre peut alors être vérifié.

• Suractivation de l'endomètre: Un endomètre qui se trouve en suractivation va considérer l’embryon comme un corps étranger. Cela expliquerait alors les échecs répétés d’implantation. Cela peut aussi expliquer la survenue de fausses couches spontanées. Lorsque la suractivation de l’endomètre est confirmée, le médecin va prescrire de la vitamine E durant les cycles ovulatoires ultérieurs. Des anti-inflammatoires lui seront associés. Lors de la phase d’implantation, les doses de progestérones seront éventuellement augmentées. Après le transfert embryonnaire, les relations sexuelles sont contre-indiquées.
• Sous-activation de l'endomètre: Lorsque la sous-activation de l’endomètre est observée, le médecin va faire réaliser une biopsie de l’endomètre au cours de la fenêtre d’implantation du cycle qui précède celui de l’implantation. La biopsie va générer une inflammation de l’endomètre et remédier à la sous-activation repérée.
• Décalage de la fenêtre d'implantation: Dans le cadre d’un décalage de l’ouverture ou de la fermeture de la fenêtre d’implantation, il existe un problème dans la synchronisation de l’embryon et de l’endomètre. Une exploration peut donc être réalisée dans le but de déterminer la période de réceptivité endométriale optimale. Enfin, la fenêtre d’implantation peut aussi avoir été altérée par la stimulation de l’ovulation. Le médecin proposera dans ce cas de congeler les embryons durant la FIV et de les transférer ultérieurement.

Autres facteurs

Plusieurs autres facteurs peuvent influencer le succès de la nidation :

• L'âge de la femme: Le taux de grossesse par ponction passe de 24% à 30 ans, à 14% à 40 ans et 2% à 43 ans.
• La cause de l'infertilité: Dans les infertilités masculines, le taux de nidation est plus élevé, du fait qu'en général dans ces cas, le conjointes sont normalement fertiles.
• La durée de l'infertilité: Elle intervient uniquement dans les cas d'hypofertilités (tubaires, inexpliquées et masculines) où plus la durée d'infécondité est longue, plus les chances de nidation sont réduites. Dans les stérilités tubaires, la durée d'infécondité n'a pas de valeur pronostic, puisqu'il n'y a généralement jamais eu de fécondation spontanée.
• La présence de grossesse(s) antérieure(s): Le taux de nidation est plus important chez les femmes ayant déjà eu auparavant une ou des grossesse(s) spontanée(s) ou par FIV, menée(s) ou non à terme. Ce sont en effet des femmes "plutot fertiles".
• Le rang de la tentative: Plus le rang de la tentative s'élève, plus les chances de nidation diminuent. L'explication est que les femmes faisant la 5ème-6ème tentative ou plus sont évidemment moins fertiles que celles qui ont obtenu une grossesse à la 1ère ou la seconde FIV (c'est une sorte de sélection par l'échec).

Diagnostic et solutions

Face à des échecs répétés, il est crucial d'identifier les causes sous-jacentes. Il semble aujourd’hui indispensable d’avoir recours à ces techniques pour trouver de nouvelles réponses dans des parcours éprouvants aussi bien physiquement que mentalement.

• Diagnostic pré-implantatoire (DPI): Il est possible dès les premiers stades de division embryonnaire de prélever une cellule de l’embryon sans compromettre son développement ultérieur. L’analyse chromosomique de cette cellule permet de savoir si l’embryon possède un capital génétique normal, et de ne sélectionner pour implantation ou conservation que les embryons normaux (euploïdes).
• Test MatriceLab: Ce test consiste précisément à mesurer l’expression immunitaire au niveau d’un prélèvement d’endomètre effectué aussi pendant la fenêtre d’implantation.

Il est important de noter que même avec des explorations approfondies, un succès n'est jamais garanti. La FIV est un parcours complexe, et il est essentiel d'être accompagné par une équipe médicale compétente et à l'écoute.

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