Echecs repetes en FIV

La fécondation in vitro reste une technique dont les résultats sont peu élevés en terme de grossesse, puisque les taux de réussite sont de l’ordre de 25 à 30 % de grossesse par transfert en résultat global dans les meilleures équipes françaises. Un nombre non négligeable de patientes sont donc confrontées à la répétition d’échecs de FIV.

Ils convient bien sûr de distinguer les échecs d’implantation répétés, ou les tentatives ne sont pas suivies de grossesse, des cas ou une ou plusieurs grossesses sont obtenues, mais ne se terminent pas par un accouchement. Dans ce dernier cas, les éventuelles pathologies à l’origine de fausses couches à répétition doivent être recherchées avec les mêmes indications que dans le cadre des grossesses obtenues hors FIV.

Le premier problème qui se pose est de tenter de définir ce que l’on peut appeler échecs répétés en FIV pour tenter de mettre en évidence un éventuel déroulement pathologique des tentatives successives, par rapport aux simples échecs liés au faible rendement de la technique. Il semble que lorsque l’on tient compte des abandons des patientes, le taux de grossesse par ponction diminue régulièrement selon le rang de la tentative, passant de 20,2% à 12,7% du rang 1 au rang 6 sur l’ensemble des cas analysés récemment par FIVNAT (FIVNAT, 1998). Cette décroissance dépend surtout de l’âge de la patiente, qui joue un rôle déterminant sur les taux cumulatifs d’accouchement. Ce taux cumulé après 8 tentatives passe de 61% pour les patientes de 30 ans à 28 % pour celle de 41 ans (FIVNAT, 1998).

Les critères permettant de penser qu’il existe une réelle pathologie de l’implantation sont difficile a définir. Nous avions arbitrairement classé à Clamart les échecs répétés d’implantation comme les patientes ayant 4 tentatives de FIV avec au moins 10 embryons frais replacés. Cette définition arbitraire nous servait a déterminer les patientes chez qui proposer des techniques de laboratoires semblant améliorer les chances d’implantation embryonnaire.

La première étape de la prise en charge thérapeutique de ces patientes est de tenter de mettre en évidence une cause pouvant expliquer ces échecs répétés. On peut schématiquement penser que l’absence d’implantation peut être le fait d’une pathologie utérine, embryonnaire ou des mécanismes complexes impliqués dans les relations utéro-embryonnaire.

I - PATHOLOGIES EMBRYONNAIRES
L’analyse des résultats des tentatives réalisées permet parfois de constater que les embryons obtenus sont systématiquement de qualité médiocre. Cette qualité embryonnaire observée macroscopiquement a été relié aux chances d’implantation embryonnaire. L’observation d’une qualité embryonnaire altérée doit faire rechercher une atteinte ovocytaire.

A - LES ATTEINTES OVOCYTAIRES.
A l’évidence, la qualité ovocytaire conditionne la qualité embryonnaire. Au début du développement embryonnaire, le zygote vit en grande partie sur les réserves de l’ovocyte et l’influence de la qualité ovocytaire sur la qualité embryonnaire est bien démontrée. On peut observer la décroissance de la fertilité avec l’âge, dont l’origine ovocytaire est maintenant établie (Navot et al, 1994). L’âge constitue donc le premier facteur a analyser, et la répétition des échecs de FIV chez les femmes de plus de 38 ans ne peut pas être analysée de la même manière que chez les femmes plus jeune. Si l’on tiens compte des femmes ayant abandonnés toutes prises en charge, et que l’on considère ces patientes comme des échecs, le "taux réel" (grossesse obtenues /patientes prises en charge au début) de grossesse cumulé au bout de 8 tentatives est de 7% chez les femmes de 41 ans. (FIVNAT, 1998). L’âge est donc le premier élément a prendre en compte.

La qualité ovocytaire dépend en fait de facteurs bien mal connus. Elle peut schématiquement être subdivisée en 3 secteurs: la maturité nucléaire correspondant à la reprise de la division méiotique et à l’émission du globule polaire, la normalité nucléaire (en particulier en ce qui concerne le nombre de chromosomes) et la maturité cytoplasmique. Il n’existe pas aujourd’hui de méthode non invasive capable d’évaluer de manière précise la qualité de l’ovocyte. Seul sa maturité nucléaire, appréciée en particulier par l’émission du premier globule polaire, et aujourd’hui évaluée. Quelques auteurs et notamment l’équipe de J. Van Blerkom ont décrit microscopiquement des aspects ovocytaires pouvant être corrélés à sa qualité (Van Blerkom, 1990, 1992, 1997). Aucune méthode ne permet d’évaluer la maturité cytoplasmique, et du reste les déterminants de celle-ci ne sont pas connus.

Des expériences récentes de maturation in vitro d’ovocyte ayant permis d’obtenir des maturités nucléaires tout à fait satisfaisantes, à l’origine l’obtention d’embryons (Trounson et al, 1994). La maturation ovocytaire et la fécondation a été obtenus sans difficultés mais les embryons obtenus, malgré leur aspect microscopique normal, ne possèdent pas de capacité implantatoire et le nombre de grossesses est infime par rapport au nombre d’embryons transférés. (Trounson et al, 1994). Ces données montrent bien que l’observation de la maturité nucléaire de l’ovocyte n’est pas un paramètre suffisant pour apprécier sa capacité à donner un embryon de bonne qualité, doté de capacités implantatoires normales. Il est très probable que la mauvaise qualité embryonnaire puisse être parfois entraînée par une qualité ovocytaire insuffisante.

Les examens permettant d’évaluer la qualité ovocytaire sont des examens indirects et essentiellement les dosages hormonaux de base qui mesurent la fonction ovarienne. Ces dosages doivent être effectué au début du cycle (J2-J3) pour être interprétés. On associe généralement le dosage de FSH et d’Estradiol (E2)

Dosage de FSH

L'élévation de la FSH, malgré des cycles réguliers, est connue en périménopause et se retrouve chez les femmes aux échecs de FIV répétés (Muasher et coll., 1988; Scott et coll., 1989 et 1990, Toner et coll., 1991; Ahmed Ebbiarry et coll., 1994). L'âge physiologique des ovaires parait incontestablement reflété par le taux de FSH au troisième jour du cycle.

Le dosage de la FSH de base est un élément d'obtention facile et rapide qui peut permettre d'objectiver le potentiel ovarien. Scott et coll. (1989) ont montré que les pourcentages de grossesses évolutives diminuaient considérablement avec l'augmentation de la FSH à J3 en FIV. Cette diminution était due autant à une moindre implantation qu'à une augmentation des fausses couches.

Les dosages répétés des taux de FSH à J3 chez la même patiente permettent de découvrir une variabilité de la FSH entre les cycles. On sait déjà que la pulsatilité de sécrétion de la FSH est de l'ordre de 90 mn. En FIV, Toner et coll. (1991) ont montré que le taux de FSH prévalait à l'âge en FIV. Le point important de ces différentes études est que ces patientes peuvent avoir parfois de bonnes réponses à la stimulation ovarienne, mais ne rentrent jamais avec un bébé à la maison dans les valeurs extrêmes de la FSH.

Cependant, le dosage de la FSH pose différents problèmes et en particulier celui des fluctuations observées d’un cycle à l’autre. Il semble que les valeurs les plus élevées signent le pronostic de la patiente. Certains auteurs ayant réalisé des tentatives de fécondation in vitro sur des cycles à FSH basse chez ces patientes présentant des fluctuations, n’ont pas trouvé une amélioration du pronostic. Par ailleurs, chaque laboratoire dispose d’un kit de dosage particulier et les valeurs de référence ne sont pas toujours les mêmes, ce qui complique encore l’interprétation des résultats.

Il est clair aujourd’hui que les taux de FSH ne peuvent plus être divisés entre les taux normaux et les taux ménopausiques. Il existe entre ces deux valeurs, une zone correspondant aux insuffisances ovariennes à minima. L’ovaire pourrait alors exercer sa fonction de sécrétion hormonale plus ou moins normalement, mais sa capacité à la production d’ovocytes de qualité serait altérée. Les taux de FSH élevés sont parfois observés chez des femmes jeunes.

En pratique, on peut considérer qu’une FSH au delà de 10 unités/l est déjà pathologique.

Dosage d'oestradiol

L'équipe de Licciardi et coll(1995) s'est intéressée à la valeur prédictive de l'estradiol au troisième jour du cycle. Le nombre d'ovocytes était diminué quand les taux d'E2 à J3 étaient > 60 pg/ml. Quel que soit l'âge, les taux de grossesses étaient de 0% quand les taux d’Estradiol étaient à J3 > 75 pg/ml à J3. Une corrélation existe entre FSH et E2, logique du fait du rétrocontrôle de l'estradiol. Comme pour la FSH de base, le fait qu'aucune patiente avec un taux à J3 d'E2 >75 pg/ml soit enceinte est plus significatif que l'âge.

Smotrich et col (1995), dans le même temps retrouve également la valeur pronostique du taux d'E2 à J3. Leur taux de grossesses chute considérablement quand l'estradiol au 3ème jour du cycle est > 80 pg/ml par rapport à des taux < 80 pg/ml et surtout le taux d'annulation de la stimulation dû à une mauvaise réponse est multiplié par 60 environ (0,4% à 18,5%). Ils retrouvent une franche différence entre les patientes quand ils utilisent le déterminant Estradiol au troisième jour du cycle, indépendamment de l'âge et de la FSH. Ils suggèrent que le début du vieillissement ovarien commence par une diminution de production d'inhibine et une augmentation transitoire en fin de phase lutéale de la FSH entraînant alors une augmentation de l'estradiol, visible à J3 du cycle. Cette élévation de l'estradiol entraîne par feed-back négatif une diminution du taux de FSH et sa normalisation.

Il est donc important d'interpréter les dosages hormonaux de base en dosant simultanément la FSH et l'estradiol. Une FSH normale accompagnée d'un taux d’Estradiol élevé implique de refaire des dosages à J3 à un autre cycle.

Les tests de réserve ovarienne

Il s’agit en général d’administrer des inducteurs de l’ovulation et de quantifier la réponse ovarienne obtenue. Plusieurs tests ont été décrit: le test au citrate de clomiphène, le test aux agonistes du GnRH (Scott and Hoffman, 1995).

Nous avons proposé L'EFORT (Fanchin et coll., 1994) (exogenous follicle stimulating hormone ovarian reserve test) qui est un test de réserve ovarienne simple et reproductible permettant de détecter les mauvaises répondeuses. On réalise un dosage de base de FSH et d’Estradiol (E2) au 3ème jour du cycle puis l’on administre 4 ampoules de FSH purifiée (ou recombinante). Le taux d’E2 est mesuré 24 heures après l’administration des gonadotrophines. L’élévation de l’E2 (E2-J4 - E2-J3) doit être supérieure à 30 pg/ml pour que le test soit considéré comme positif. Dans le cas contraire, la réponse aux stimulations sera probablement mauvaise ou nulle.

Combinés au dosage de base de la FSH, les tests dynamiques complètent le bilan.

L’analyse de la réponse à la stimulation ovarienne doit aussi faire partie de l’évaluation et constitue en fait une très bonne évaluation de la réserve ovarienne. Cette réponse peut être évaluée schématiquement par le nombre d’ampoules utilisées (pronostic défavorable au delà de 50 ampoules), le nombre de jour de stimulation nécessaire a l’obtention des critères de déclenchement (pronostic défavorable au delà de 15 jours en dehors des OPK) et enfin le taux d’Estradiol le jour du déclenchement, qui doit tenir compte du type de gonadotrophines utilisées car les taux obtenus avec les hormones recombinantes sont plus bas. Si la réponse est insuffisante, ceci peut témoigner d’une atteinte ovarienne qui renforce la nécessité de réévaluer les dosages hormonaux (cf. supra) de manière répétée car les fluctuations des dosages de bases sont connus. De plus l’analyse du choix des protocoles de traitement doit être faites car il peut être utile de changer le protocole pour tenter d’améliorer la réponse et la qualité ovocytaire.

B - LES ATTEINTES SPERMATIQUES
Le rôle des gamètes mâles dans la qualité du conceptus est un sujet controversé. Il semble exister de éléments en faveur de l’influence de la qualité des spermatozoïdes sur la qualité embryonnaire (Janny et al, 1994; Soukir et al, 1998) et le spermatozoïde pourrait alors jouer un rôle dans les échecs d’implantation. Les résultats obtenus en ICSI ne semblent pas très différents de la FIV classique et aucun des paramètres spermatiques ne semble corrélés au taux de succès en dehors de la vitalité spermatique qui, si elle est très basse, peut empêcher l’équipe biologique de distinguer les spermatozoïdes vivant des morts. Cependant le problème va se poser avec acuité du fait de l’arrivée des patients accumulant les échecs d’ICSI. Le rôle prépondérant des facteurs féminins dans les taux de grossesse a été démontré mais le rôle des spermatozoïdes mérite probablement une attention toute particulière.

II - PATHOLOGIES UTERINES
L’intégrité de la cavité utérine doit être vérifiée avec en particulier la recherche de synéchies ou de fibromes. Nous réalisons de manière systématique une hystéroscopie diagnostique avant toute FIV. Certains auteurs ne la recommande que dans les échecs de FIV. Il est clair que l’hystéroscopie diagnostique, si elle est réalisée en ambulatoire, donc sans anesthésie ni hospitalisation, est un excellent examen d’exploration de la cavité utérine. Il faut aussi penser au fibromes affleurant la cavité qui peuvent augmenter de volume pendant la stimulation.

L’aspect échographique de la muqueuse est également fondamental. L’épaisseur endometriale doit être supérieur à 6/7 mm et il existe de réelles pathologies de l’endomètre pour lesquelles il est impossible d’atteindre cette épaisseur, témoignant d’une atteinte endomètriale sévère réduisant considérablement les taux de succès. Les causes les plus fréquentes d’atteinte endométriales sont les synéchies importantes, les curetages tardifs (et/ou à répétition), la tuberculose génitale et l’exposition au D.E.S.(Noyes et al, 1996, Rizk et al, 1995). Dans le cas ou aucune amélioration n’est possible, l’arrêt des tentatives est souhaitable en cas de muqueuses fine a répétition qui relèvent alors en théorie de techniques dites de " prêt d’utérus " interdite en France.

Une voie de recherche est actuellement en cours d’évaluation dans notre service ou le Dr R. Fanchin a retrouvé un lien entre les taux de grossesse et la fréquence de contractions utérines observés le jour du transfert. L’analyse informatisée de ces contractions permet une quantification objective. L’avenir nous dira si certaines patientes ont une activité contractile utérine pathologique.

III - RELATION UTERO EMBRYONNAIRE
Enfin le rôle des éventuelles anomalies des mécanismes très complexes de l’implantation pourrait être en cause. Cependant le nombre de facteurs en causes (cytokines, facteur de croissance etc...) est très important et leur rôle n’est pas parfaitement établi.

De nombreux travaux sont en cours pour tenter de mettre en évidence des anomalies pouvant expliquer des échecs de FIV à répétition.

IV - AUTRES FACTEURS
D’autre facteurs sont à prendre en compte. Le rôle du transfert est important et les transferts difficiles sont associés de manière significative a une baisse de résultats. L’interrogatoire doit donc être précis sur ce point et la succession de transfert difficiles peut expliquer de mauvais résultats. Ces cas renforce l’intérêt d’une hystéroscopie.

La qualité du centre dans lequel ont été faites les tentatives doit entrer en ligne de compte. Les résultats FIVNAT/GEFF montrent une grande disparité dans les taux de succès de FIV. Si l’on doit bien entendu tenir compte des différences dans les populations respectives des différents centres, on ne peut pas comparer 4 échecs de FIV dans un centre affichant 13% de grossesse par transfert et dans un autre obtenant 28%.

V - STRATEGIES THERAPEUTIQUES
En dehors de la prise en charge spécifique de certaines pathologies évoquées plus haut (synéchies, fibromes), de l’amélioration de la stimulation ovarienne ou de l’arrêt des tentatives si une insuffisance ovarienne est mise en évidence, certaines méthodes de laboratoires ont été proposées.

A - AUGMENTATION DU NOMBRE D’EMBRYONS TRANSFERES
Certains auteurs ont proposé d’augmenter le nombre d’embryon transférés pour augmenter les chances de grossesse. Cette attitude présente l’inconvénient majeur d’induire un risque imprévisible de grossesse multiple de haut rang, qui peut être à l’origine de complications graves.

B - ECLOSION EMBRYONNAIRE ASSISTEE
Avant de s’implanter au niveau de l’utérus, l’embryon sort de la zone pellucide par un mécanisme appelé éclosion. Cette éclosion résulte à la fois de phénomènes mécaniques de contraction/expansion du blastocyste et de la sécrétion de lysines impliquées dans la lyse de la zone pellucide. L’hypothèse d’une pathologie de l’éclosion a été évoqué pour expliquer certains échecs d’implantation. Cette éclosion pourrait être retardée, aboutissant a une asynchronie entre l’éclosion et la fenêtre d’implantation. Elle pourrait être aussi absente prévenant l’implantation. La fragilisation de la zone pellucide en créant une brèche ou une ouverture pour faciliter l’éclosion a été proposée : c’est l’éclosion assistée (Cohen et al, 1992). Celle-ci peut être réalisée soit par une méthode mécanique (partial zona dissection), soit par méthode chimique en dissolvant ponctuellement la zone pellucide à l’aide d’une solution acide ou enzymatique, soit enfin à l’aide d’un laser. Plusieurs études semblent montrer l’intérêt de l’éclosion assistée chez les patientes de plus de 38 ans ou si l’on réalise une éclosion assistée sélective qui consiste a choisir un par un les embryons pouvant bénéficier de l’éclosion assistée si ceux-ci sont fragmentés, se développe lentement, ou sont entourés d’une zone pellucide épaisse.

Quelques études ont proposée la réalisation d’une éclosion assistée dans le cadre échecs de FIV a répétition (Stein et al, 1995. Le nombres de cas est faible et cette technique reste controversée. Dans notre expérience nous avons obtenus des grossesses chez des patientes ayant eu préalablement de nombreuses FIV et il nous semble que cette méthode pourrait présenter un intérêt si la sélection des patientes (ou des embryons) pouvant bénéficier de cette technique était mieux définis.

C - TRANSFERT DE BLASTOCYSTES
Contrairement à la physiologie, ou l’embryon gagne l’utérus au 5ème ou 6ème jour, la FIV replace dans la majorité des cas l’embryon au 2ème ou 3ème jour. Ceci était principalement du aux limites des méthodes de culture et en particulier des milieux conditionnés qui ne permettaient pas d’obtenir un développement satisfaisant au delà de 48 à 72 heures.

L’utilisation de système de coculture cultivant les embryons sur un tapis cellulaire chargé d’apporter des éléments indispensables à la croissance embryonnaire a permis de proposer le transfert de blastocyste en FIV. Les cellules choisies étaient soit autologues (cellules de la granulosa, cellules endométriales), soit hétérologues et animales (cellules d’oviducte bovin, cellules de rein de singe). Ces dernières étaient le plus souvent des cellules utilisées dans la fabrication des vaccins. Les difficultés techniques liées à cette coculture et les éventuels risques infectieux ont limité la diffusion de cette méthode (Olivennes et al, 1994; Jayot et al, 1995). Plus récemment la mise au point de combinaisons de milieux synthétiques permettant la culture embryonnaire prolongée avec un taux satisfaisant de blastocyste ont simplifié la méthode, et le transfert de blastocyste pourrait être prochainement la méthode de routine de la FIV (Gardner et al, 1998).

Le transfert de blastocyste permet une meilleure sélection des embryons par rapport au transfert à J2 ou J3, en particulier chez les patientes ayant de nombreux embryons tous identiques au début de leur développement. De plus, cette méthode pourrait améliorer la qualité de certains de ces embryons. Peu d’étude se sont intéressées a l’intérêt des transferts de blastocystes dans les échecs répétés de FIV et aucune étude randomisée n’est à notre connaissance disponible.

D - ASSOCIATION ECLOSION ASSISTEE ET BLASTOCYSTE
L’on pourrait proposer d’associer le bénéfice de ces deux méthodes en sélectionnant les meilleurs embryons grâce à la culture prolongée et en facilitant l’éclosion par l’éclosion assistée. Quelques équipes réalisent ponctuellement cette association sans que les résultats soient à ce jour évalués (Wiemer et al, 1996; Fong et al, 1998).

Une équipe australienne a même proposé de tout simplement retirer la zone pellucide avant le transfert de blastocyste, et semble obtenir de bon taux de grossesse. L’association transfert de blastocyste et éclosion embryonnaire assistée mériterait d’être évaluée dans ces indications.

CONCLUSION
Le diagnostic d’échecs répétés en FIV est difficile a établir du fait des taux d’implantation relativement faibles obtenus aujourd’hui. Il semble exister une diminution modérée du taux de succès à chaque tentative. Nous pensons que des techniques spécifiques peuvent être mise en oeuvre après la 3ème ou 4ème tentative.

Avant d’envisager la poursuite des tentatives et le recours aux techniques particulières, un examen attentif du terrain et des tentatives doit être effectué pour chercher une cause aux échecs répétés. L’âge est le premier facteur dont il faut tenir compte, et les résultats obtenus en FIV après 40 ans sont tellement bas qu’un acharnement thérapeutique est injustifié. Il faudra rechercher principalement une insuffisance ovarienne à minima, car il existe un lien entre la qualité ovocytaire et la qualité embryonnaire qui plaident en faveur du rôle possible d’une altération de l’ovocyte dans la qualité de l’implantation. Ces altérations pourraient alors expliquer certains cas d’échecs d’implantation. Malheureusement l’appréciation directe de la qualité ovocytaire est aujourd’hui impossible de manière non invasive. Seuls les signes indirects permettent d’évoquer ce diagnostic étiologique par le biais de dosages hormonaux de base (2e à 4e jour du cycle) associant une FSH et un Estradiol. Ce dosage peut éventuellement être répété trois cycles consécutifs du fait des fluctuations bien décrites chez certaines patientes. Les anomalies utérines doivent être également recherchée avec en particulier l’existence de synéchies ou de formations intra-cavitaire. Dans de rares cas une altération majeure de l’endomètre aboutit a des muqueuse fines a répétition.

Les techniques particulières disponibles sont l’éclosion embryonnaire assistée ou la culture prolongée avec transfert au stade de blastocyste. Il n’existe pas de larges études confirmant sans équivoque l’intérêt de ces méthodes dans les échecs répétés de FIV. Quelques essais ont cependant retrouvé des taux de grossesse intéressants. Ces deux techniques doivent être mieux évaluées et comparées entre elles. Leur association peut représenter une technique d’avenir qui reste a évaluer.

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