Papaverine as a replacement for pentoxifylline to select thawed testicular or epididymal spermatozoa before ICSI

ObjectivesPentoxifylline has been used to improve sperm motility in Assisted Reproductive Technology mainly by initiating sperm motility in immotile spermatozoa samples obtained surgically. Indeed, as Intracytoplasmic Sperm Injection leads to very poor results when using immotile gametes, pentoxifylline gives better results by easing the selection of viable sperm mobilized after incubation. In 2011, the French Haute Autorité de santé decided that pentoxifylline used for in vivo purpose proposed Insufficient Medical Service and pentoxifylline was thus withdrawn from the French materia medica. We here assessed the efficacy on spermatozoa motility and the safety of papaverine, another phosphodiesterase inhibitor, for the replacement of pentoxifylline.MethodsSixteen frozen-thawed epididymal or testicular samples displaying no or very poor spontaneous motility (≤ 5% total motility) were subjected to both pentoxifylline (3.6 mM) and papaverine (93 μM). A duplicate Mouse Embryo Assay and an In Vitro Fertilization Mouse Assay in duplo were used to discard any toxic effect of papaverine.ResultsPapaverine gave better results than pentoxifylline (mean total motility: 27% vs 23%, P < 0.05). No Effect Level were observed in the two different Mouse Embryo Assays performed.ConclusionPapaverine is a useful tool to replace pentoxifylline in ICSI programs to select viable spermatozoa in frozen-thawed sperm samples displaying no or very poor motility.

RésuméObjectifsLa pentoxifylline a été utilisée pour initier la mobilité de spermatozoïdes tous immobiles, notamment ceux obtenus lors de biopsies testiculaires ou de ponctions épidydimaires. En effet, dans ce cas, il est difficile de différencier les vivants des morts, l’injection intracytoplasmique se fait au hasard et les résultats sont médiocres. La pentoxifylline, en initiant la mobilité chez certains d’entre eux, permet donc d’obtenir de meilleurs résultats. En 2011, la Haute Autorité de santé ayant estimé que la pentoxifylline utlisée in vivo rendait un service médical insuffisant, cette dernière a été retirée du marché français. Pour remplacer la pentoxifylline, nous évaluons ici l’efficacité et la sécurité de la papavérine, un autre inhibiteur de phosphodiestérase agissant sur la mobilité des spermatozoïdes.MéthodesSeize échantillons de spermatozoïdes testiculaires ou épididymaires congelés présentant une mobilité spontanée nulle ou très faible après décongélation (≤ 5 % de mobilité globale) ont été soumis à la pentoxifylline (3,6 mM) et à la papavérine (93 μM). Par ailleurs, un test de toxicité en duplicate sur embyons de souris et un test de fécondation in vitro en duplo également sur embryons de souris ont été réalisés pour écarter un éventuel effet toxique de la papavérine.RésultatsLa papavérine a permis d’obtenir de meilleurs résultats que ceux obtenus avec la pentoxifylline (moblité globale moyenne: 27 % vs 23 %, p < 0,05). Les deux tests de toxicité réalisés chez la souris ont montré l’absence d’effet toxique de la papavérine.ConclusionLa papavérine peut remplacer la pentoxifylline avant ICSI pour sélectionner les spermatozoïdes vivants au sein d’échantillons de gamètes testiculaires ou épididymaires décongelés spontanément immobiles.