Background: Angiotensin converting enzyme (ACE) is a metalloprotease with two isoforms. The somatic isoform is a key component of the renin-angiotensin system; its main function is to hydrolyse angiotensin I into angiotensin II. The germinal or testicular isoform (tACE) located at the plasma membrane of the spermatozoa, plays a crucial role in the spermatozoa-oocyte interaction during in vivo fertilization, in rodents. Disruption of the tACE in mice has revealed that homozygous male tACE-/- sire few pups despite mating normally. Few spermatozoa from these tACE-/- mice are bound to the zona pellucida (ZP) despite normal semen parameters. Based on these findings in mice models, we hypothesized that some infertile men that have the same phenotype as the tACE-/- mice, ie normal semen parameters and a lack of sperm bind to the ZP in vitro, may have a tACE defect.
Methods: Twenty four men participated to this study. The case subjects (n = 10) had normal semen parameters according to the WHO guidelines (WHO 1999) but a total in vitro fertilization failure with absence of sperm fixation to the ZP. The control subjects (n = 14) also had normal semen parameters and a normal fertilization rate ≥65%. We investigated the tACE expression in spermatozoa by Western-Blot and performed a DNA sequencing of the tACE gene.
Results: Three case-subjects and one control-subject had no tACE expression. There were no statistic differences between the two groups. No mutation was detected in the tACE DNA sequence.
Conclusions: Our results didn't show any involvement of tACE in human fertilization especially in ZP binding.
Introduction: L’enzyme de conversion de l′angiotensine (ACE) est une métalloprotéase qui se présente sous deux isoformes. Une isoforme somatique qui intervient dans la régulation de la pression artérielle via le système rénine-angiotensine et une isoforme testiculaire spermatique (ACEt) qui interviendrait dans la fixation du spermatozoïde aux enveloppes ovocytaires (zone pellucide et/ou oelemme). Des expériences d’invalidation du gène de l′ACEt chez la souris ont montré que les mâles homozygotes ACEt−/− présentaient une faible descendance in vivo et une fixation faible des spermatozoïdes à la zone pellucide (ZP) in vitro et ce malgré un sperme normal. Ces résultats nous ont permis d’émettre l′hypothèse que certains échecs de fécondation en fécondation in vitro classique (FIV) chez des patients à sperme normal seraient en rapport avec un déficit de l′ACEt au niveau des spermatozoïdes.
Matériel et méthodes: Vingt quatre patients ont été inclus dont 10 cas avec un sperme normal et un échec total de fécondation lors d’une FIV et 14 témoins ayant les mêmes caractéristiques spermatiques mais présentant de bons taux de fécondation (≥65%). L’étude de l’expression protéique de l’ACEt a été faite par western-blot sur les culots de spermatozoïdes. Un séquençage du gène codant pour l′ACEt a été fait sur l′ADN lymphocytaire.
Résultats: Trois cas et un témoin présentaient un défaut d’expression de l′ACEt sans diffèrence statistiquement significative entre ces deux groupes. En PCR, aucune mutation n’a été retrouvée après séquençage du gène de l′ACEt.
Conclusions: Nos résultats n’ont pas objectivé une implication de l′ACEt dans l′interaction entre ovocyte et spermatozoïde et notamment dans la fixation à la ZP.
Keywords: Angiotensin converting enzyme; IVF failure; Male infertility; Sperm-oocyte interaction; Spermatozoa; Zona pellucida.