Chapitre 1
Chapitre 22: linfertilit dans lespce bovine / 2
Chapitre 22
Linfertilitdans lespce bovine: un syndrome2me doctorat
Anne 2004-2005
Prof. Ch. HanzenTable des matires
21.Objectifs
22.Introduction gnrale
33.Etiologie
33.1.Facteurs gnraux
43.2.L'absence de fcondation
43.2.1.La conduite d'levage
43.2.2.Les pathologies gnitales femelles
53.3.La mortalit embryonnaire
53.3.1.Aspects cliniques de la mortalit embryonnaire
53.1.3.1.Mthodes de quantification
63.1.3.2.Manifestations cliniques
73.3.2.Facteurs tiologiques
73.2.3.1.Facteurs propres lembryon
93.2.3.2.Facteurs parentaux
103.2.3.3.Linsmination artificielle
103.2.3.4.Les biotechnologies de la reproduction: la fcondation
in vitro
123.2.3.5.Les facteurs biologiques
133.2.3.6.Facteurs environnementaux
163.3.3.Pathognie de la mortalit embryonnaire
163.3.3.1.Mcanisme du maintien de la gestation
183.3.3.2.Mcanismes hormonaux de la mortalit embryonnaire
204.Diagnostic
204.1.Le diagnostic de troupeau
204.2.Le diagnostic individuel
204.2.1.L'examen vaginal
204.2.2.L'examen transrectal
204.2.3.Les examens complmentaires
215.Traitements
215.1.Moyens de lutte au niveau du troupeau
215.2.Moyens de lutte individuels
215.2.1.Les traitements non-hormonaux
215.2.2.Les traitements hormonaux
215.2.2.1.Les progestagnes
225.2.2.2.La gonadolibrine
286.Pour en savoir plus
297.Tableaux
1. Objectifs
Ce chapitre est tout fait complmentaire du chapitre 10. Il revt
une importance extrme car dune part il correspond une situation
pratique frquente et que dautre part il traduit les consquences des
pathologies du post-partum ou pubertaire prcdemment dcrites. Il
passe en revue les tiologies spcifiques ou non dune absence de
fcondation et/ou de mortalit embryonnaire en mettant laccent sur
les aspects individuels ou de troupeau. Les traitements spcifiques
ou non du syndrome infertilit sont passs en revue en mettant
laccent sur les justifications et modalits dutilisation de la
gonadolibrine. Au terme du chapitre, ltudiant devra tre capable
de
1. dfinir linfertilit et ses deux principales manifestations que
sont la non-fcondation et la mortalit embryonnaire2. connatre leur
importance pidmiologique respective3. quantifier la mortalit
embryonnaire au niveau dun troupeau4. connatre et dexpliquer leffet
des facteurs gnraux et plus spcifiques sur la non-fcondation et/ou
la mortalit embryonnaire prcoce et/ou tardive. Laccent sera port
sur les causes identifiables en pratique.5. justifier le choix dune
thrapeutique adapte une infertilit individuelle ou de troupeau.
2. Introduction gnrale
La fertilit se dfinit notamment comme la possibilit dobtenir une
gestation avec moins de deux insminations, on parlera dinfertilit
dans le cas contraire. Son amlioration demeure un des objectifs
prioritaires pour optimiser le potentiel de reproduction et donc de
production de llevage bovin. On peut en effet raisonnablement
estimer que sur 100 vaches ou gnisses insmines, 50 dentre elles
seulement donneront naissance 9 mois plus tard un veau vivant. Cest
dire limportance des pertes rencontres qui schmatiquement relvent
de 4 grands syndromes : labsence de fcondation, la mortalit
embryonnaire, lavortement ou et laccouchement prmatur.
Diverses tudes ayant eu recours labattage des animaux 2 3 jours
aprs linsmination ont dmontr que le taux de fcondation est compris
entre 71 et 100 %. Chez les animaux repeat-breeders par contre, ce
pourcentage est compris entre 60 et 72 %. Lors de superovulation,
cette absence de fcondation est galement plus frquente chez les
repeat-breeders que chez les animaux normaux.
Diverses publications ont galement t consacres au problme des
avortements et/ou accouchements prmaturs. Ces travaux ont fait tat
de leur frquence ainsi que de leur tiologie. En ne considrant que
les cas diagnostiqus par lleveur ou le vtrinaire, la frquence des
avortements serait en moyenne de 1,9 % (0,4 5,5 %). Elle serait en
moyenne de 6,9 % (3,6 10,6 %) si sont pris en compte non seulement
les cas cliniques davortement mais galement les pertes non
cliniquement diagnostiques, situation habituelle au cours des 150
premiers jours de gestation.
Les synthses consacres la mortalit embryonnaire sont demeures ce
jour relativement peu nombreuses. Il est vrai que lanalyse de cet
important problme aux consquences conomiques redoutables nest pas
chose aise. La priode embryonnaire classiquement dfinie comme la
priode comprise entre la fcondation et la fin de lorganogense soit
le 42me jour de gestation environ implique pour son droulement un
synchronisme optimal entre les divers aspects morphologiques,
physiologiques, endocrinologiques, biochimiques, immunologiques et
gntiques quelle implique. Par ailleurs, son tude in vivo nest pas
chose aise. Cependant, limportant dveloppement des recherches dans
les domaines de la biotechnologie de lembryon a permis de lever une
partie du voile sur les facteurs potentiellement responsables.
L'infertilit se traduit par l'augmentation de l'index de
fertilit au-del de sa valeur gnralement admise soit 1,5 2. Elle
entrane pour l'leveur un manque gagner certain puisqu'elle
contribue augmenter le dlai ncessaire l'obtention d'une gestation.
Le repeat-breeding en est une des manifestations cliniques
frquemment rencontre. Sera qualifie d'infertile ou de
repeat-breeder toute vache non gestante aprs deux voire trois
insminations artificielles ou naturelles, qui a une activit
cyclique rgulire et qui ne prsente aucune cause majeure
cliniquement dcelable susceptible d'tre responsable de son
infertilit.
La frquence du repeat-breeding dans les exploitations bovines
est comprise selon les auteurs entre 10 et 24 %. La dtermination de
la frquence normale repose sur un simple calcul de probabilit.
Ainsi, si P reprsente la probabilit d'une gestation en 1re, 2me,
3me... insmination alors la probabilit de non gestation (I:
infertile) lors d'un numro d'insmination donn est gal In = (1-P)n..
Si la probabilit de gestation en premire insmination est de 0.6;
valeur habituellement considre comme un objectif, alors la
probabilit de non-gestation aprs deux insminations est gal 0.16
c'est dire que 16 % des animaux ne seront pas gestants aprs avoir t
insmins deux fois. Aussi, l'valuation de la frquence normale
d'animaux repeat-breeders dans une exploitation devrait idalement
tenir compte du pourcentage de gestation en premire insmination qui
y est constat.
3. Etiologie
Certains qualifis de gnraux peuvent traduire leurs effets aussi
bien par de la non fcondation que par une mortalit embryonnaire
prcoce. D'autres sont plus spcifiques et concernent davantage l'un
ou l'autre mcanisme pathognique.
3.1. Facteurs gnraux
Les lsions inflammatoires de l'utrus peuvent s'opposer la
fcondation en dtruisant les spermatozodes ou au dveloppement
embryonnaire prcoce. De nombreuses tudes ont confirm le fait que le
diagnostic et donc le traitement tardif des mtrites augmente la
frquence des animaux repeat-breeders. Les lsions induites par les
mtrites telle que la fibrose priglandulaire surtout si elle
concerne une grande partie de l'endomtre ont galement t reconnues
comme cause de repeat-breeding.
Des anomalies du recrutement folliculaire vers le 12me jour du
cycle prcdant l'insmination peuvent tre l'origine de modifications
de la squence ovulatoire, de dfauts de la maturation ovocytaire
voire du dveloppement embryonnaire et par consquent d'infertilit.
D'autres auteurs ont galement identifis 2 51 jours aprs l'strus,
chez les repeat-breeders un nombre plus faible de follicules de
taille comprise entre 1 et 3 mm que chez les animaux tmoins.
L'altration du processus de la croissance folliculaire pourrait
donc s'exercer galement long terme.
Un effet de la race sur la frquence des non fcondations et des
mortalits embryonnaires prcoces a t rapport. Il concerne aussi bien
les mles que les femelles. Diverses tudes ont galement tabli une
corrlation entre la fcondit des mles et celles de leurs descendants
aussi bien mles que femelles.
D'une manire gnrale, il est bien dmontr qu'une augmentation de
la temprature externe se traduise par une augmentation de
l'infertilit.
Les relations entre fertilit et alimentation ne sont pas aises
tudier. D'abord parce que les facteurs alimentaires impliqus sont
multiples et que d'autre part ils peuvent exercer leurs effets
moyen voire long terme. Il n'est donc possible que de mettre
l'accent sur les relations les plus caractristiques. Le
repeat-breeding serait davantage imputable une perte de poids par
l'animal qu' son tat maigre. La fertilit ne serait donc perturbe
que pendant la priode de dficit nergtique. La carence ou l'excs de
protines sont nuisibles la fertilit. Mais plus que les valeurs
absolues des apports, il faut tenir compte des apports relatifs par
rapport l'nergie et par rapport la production laitire voire par
rapport aux dysfonctionnements hpatiques ventuellement prsents tels
que la statose ou la distomatose qui rduisent les capacits de
dtoxification de cet organe. L'augmentation de l'ure et de
l'ammoniac sont prjudiciables l'obtention d'une fertilit normale.
Les effets des minraux sont difficilement identifiables. Des
carences en Ca, P, Mn, Co, Cu, Zn peuvent se traduire par de
l'infertilit. Il a t clairement tabli que les apports en vitamine
E-Se ne modifient pas la fertilit des bovins. Le rle de la vitamine
1A et ou du beta carotne est contrevers. Des carences en vitamine C
ont galement t suspectes.
3.2. L'absence de fcondation
3.2.1. La conduite d'levage
a. L'insuffisance de la dtection des chaleurs
Selon les tudes, on peut estimer que 5 30 % des vaches prsentent
le jour de l'insmination des concentrations leves en progestrone
(Senger et al. J.Anim.Sci. 1988, 66, 1010-1016). Ce pourcentage
peut dans certains levages problmes tre encore plus levs. Ce fait
explique sans doute en partie pourquoi le taux de repeat-breeders
semble tre directement proportionnel avec la taille des troupeaux.
En effet, dans les grands levages, la dtection des chaleurs est
souvent moins bonne. De la mme manire, les conditions d'levage
c'est--dire la nature ou la conception des locaux en favorisant ou
non l'expression ou non des chaleurs peuvent modifier indirectement
la frquence du repeat-breeding.
Diverses tudes ont confirm que le risque de repeat-breeding est
en relation directe avec la prsence dune concentration trop leve de
la progestrone dans la matire grasse au moment de loestrus
(Waldmann et al. 2001: Anim.Reprod.Sci. 2001,65,33-41; Gustafsson
et al. Anim.Reprod.Sci., 1986,10,261-273; Bage et al.
Theriogenology, 1997,47,141-142). La cause peut en tre trouve dans
une mauvaise identification des signes de chaleurs. Il est possible
galement que laugmentation de la progestrone au moment des chaleurs
se traduise par une rduction des signes comportementaux (Schopper
et Claus Zuchthygiene, 1986,21,237-240), la progestrone inhibant
les effets comportementaux des oestrognes. Une balance hormonale
dsquilibre peut se traduire par une modification des signes
comportementaux tant sur le plan qualitatif (extriorisation plus
intense chez les repeat-breeders: Bage 1998 in Waldmann et al.
2001) que quantitatif (oestrus prolong ches les repeat-breeders:
Gustafsson et al. Anim.Reprod.Sci., 1986,10,261-273).
b. Choix du moment de l'insmination:
Classiquement, on prconise dinsminer l'aprs-midi une vache vue
en chaleurs le matin et d'insminer le lendemain matin une vache vue
en chaleurs l'aprs-midi. En effet, les meilleurs taux de gestation
sont obtenus lorsque les animaux sont insmins au cours des 6
dernires heures de l'strus, des rsultats tant encore satisfaisants
dans les 6 heures qui suivent la fin des chaleurs. Par contre, les
taux de gestation obtenus avec des insminations plus prcoces ou
plus tardives sont insuffisants. Peut donc se poser le problme du
choix du moment optimal de l'insmination pour les 25 % de vaches
dont les chaleurs sont courtes c'est--dire infrieures 6 heures.
L'absence de rle de garde des insminateurs soulve galement un autre
problme pratique si les animaux viennent en chaleurs le dimanche.
Rappelons que la dure de vie des spermatozodes est de 24 heures et
celle de l'ovocyte de 5 heures.
c. Endroit anatomique de linsmination:
Une rduction de 22% de gestation a t rapporte si le dpt de la
semence se faisait dans la canal cervical au ou niveau de l'exocol.
Il existe une grande diffrence d'habilet entre les insminateurs ou
les leveurs surtout s'ils sont en priode de formation.
3.2.2. Les pathologies gnitales femelles
L'absence de fcondation peut rsulter de troubles au cours de la
priode priovulatoire. L'existence de certains d'entre eux a t bien
dmontre, d'autres sont plus hypothtiques.
a. L'absence d'ovulation
Certaines tudes faites aprs abattage des animaux ont dmontr que
dans 8 10 % des cas de repeat-breeding l'ovulation n'avait pas eu
lieu. Il semble nanmoins peu probable que cette pathologie puisse
s'accompagner d'une cyclicit normale. Cependant, il n'est pas
impossible de penser que l'absence d'ovulation puisse s'accompagner
d'une lutinisation prcoce du follicule (LUF syndrome: Luteinized
Unruptured follicle syndrome), phnomne qui a t observ chez la femme
et plus particulirement chez la femme infertile. Ce phnomne a t
observ chez la jument particulirement en fin de priode de
reproduction. D'autres troubles de l'ovulation ont t suspects comme
l'existence de follicules ovulant alors qu'ils ne renferment pas
d'ovocytes (follicules "vides").
b. L'ovulation asynchrone
Un asynchronisme dans la squence oestrus-ovulation a galement t
invoqu pour expliquer l'absence de fcondation. Selon certains
auteurs, ce phnomne serait observ chez 18 % des animaux infertiles.
D'autres auteurs ont cependant tendance minimiser l'importance de
cette tiologie.
c. Les pathologies de l'oviducte
Les rcoltes d'embryons raliss 6 11 jours aprs l'strus, montrent
des taux de rcupration d'embryons ou d'ovocytes beaucoup plus
faibles chez les animaux repeat-breeders que chez les animaux
normaux. Ce fait tendrait prouver que les vaches problmes prsentent
soit une dgnrescence rapide et totale des ovocytes et/ou des
embryons soit, plus vraisemblablement une absence d'ovocytes dans
le tractus gnital. Outre l'absence d'ovulation, il convient donc de
prendre galement en compte la possibilit d'une mauvaise captation
de l'ovocyte par le pavillon tubaire soit une obstruction des
oviductes. Les lsions histo-anatomiques de l'oviducte peuvent tre
congnitales (ovaires encapsuls, aplasie des oviductes...) ou
acquises (adhrences, obstructions, hydrosalpinx...suite des
csariennes, nuclations de corps jaunes, endomtrites, instillations
utrines...).; Selon les tudes 4 19 % des animaux infertiles
seraient concerns par ces problmes.
d. Limmunisation antispermatique
Certains auteurs ont avancs la possibilit d'une production
locale dans les voies gnitales femelles d'anticorps
antispermatiques. L'hypofertilit observe en mdecine humaine serait
due une rduction par phagocytose ou par immobilisation du nombre de
spermatozodes atteignant l'endroit de fcondation ou un blocage de
l'interaction ovocyte-spermatozoide. En mdecine vtrinaire, divers
travaux dmontrent l'existence possible d'anticorps
spermo-agglutinants. Ce phnomne d'immunisation expliquerait certais
cas ou des vaches insmines ou saillies sans succs avec le sperme
d'un mme taureau, sont gestantes ds la premire tentative avec le
sperme d'un autre taureau.
3.3. La mortalit embryonnaire
La chronologie des premires tapes du dveloppement embryonnaire a
t dveloppe dans le chapitre 25 relatif la production dembryons in
vivo. De mme le chapitre 6 relatif au diagnostic de gestation a
rappel les principales modifications hormonales relatives la
gestation chez la vache.
Nous nous limiterons ds lors signaler que morphologiquement, la
priode embryonnaire prsente chez les ruminants et la truie
plusieurs caractristiques quil nest pas inutile de rappeler pour
mieux comprendre la pathognie de la mortalit embryonnaire. Ces
trois espces se caractrisent par un allongement extrmement
important du blastocyste, rsultat dune intense prolifration
trophoblastique, une fois ce dernier sorti de sa pellucide. Elles
se distinguent galement par une dure de vie libre relativement
longue qui rend lembryon beaucoup plus dpendant du milieu utrin.
Par ailleurs et la diffrence des rongeurs et des primates qui ont
un placenta de type hmochorial (raction dciduale), limplantation de
lembryon est, chez les ruminants et la truie, beaucoup plus
superficielle, le placenta tant de type syndesmo-chorial
(ruminants) ou pithlio-chorial (truie, jument). Elle ressemble de
ce fait davantage une fixation qu une nidation. Le moment de cette
fixation est variable selon les espces. Elle sobserverait au plus
tt vers le 13me jour de gestation chez la truie, le 15me jour chez
la brebis, le 30me jour chez la vache et le 37me jour chez la
jument
Cest galement au cours de cette priode que les embryons vont
dans les espces plus frquemment polytociques se distribuer (plus
que migrer au sens strict) dans les cornes utrines de manire
passive. Chez la vache, la migration de lembryon demeure
exceptionnelle. Elle est plus frquente chez la brebis. Chez la
jument, elle est particulirement importante entre le 10me et le
19me jour de gestation. Elle a t implique dans le mcanisme du
maintien de la gestation.
3.3.1. Aspects cliniques de la mortalit embryonnaire
3.1.3.1. Mthodes de quantification
La quantification de la mortalit embryonnaire dans lespce bovine
nest pas chose aise. Il faut y voir le manque dharmonisation de sa
dfinition et donc de la priode considre mais galement lemploi de
mthodes aussi diffrentes que labattage des animaux, la rcolte
dembryons, les dosages hormonaux, la palpation rectale ou
lchographie. La quantification de la mortalit embryonnaire tardive
procde en fait le plus souvent de lassociation de mthodes prcoces
de diagnostic de nature hormonale (progestrone, PAG/PSPB),
chographique ou manuelle et de mthodes tardives faisant
habituellement appel la palpation manuelle ou la simple notation du
retour en chaleurs de lanimal ou de sa rinsmination (Tableau 1). On
comprend aisment que ces mthodes de quantification sont de nature
survaluer ou sous-valuer selon les circonstances la frquence de la
mortalit embryonnaire. Divers biais de quantification sont en effet
possibles. Ils rsultent de diffrences voire de variations en
fonction du stade de gestation de la sensibilit des mthodes
utilises dautant que le statut de gestation ou de non-gestation
sont rarement connus en pratique dans un troupeau avant la mise en
place de lune ou lautre mthode de diagnostic. Ils peuvent galement
relever du fait que certaines mthodes telle la palpation manuelle
peuvent dans certaines circonstances tre responsables dune mortalit
embryonnaire. Enfin le degr dexactitude du diagnostic peut galement
dpendre de la qualit de la dtection des chaleurs. Ainsi la
confirmation progestronique dune gestation peut tre errone si
lanimal insmin 21 jours plus tt ntait pas en chaleurs. De mme, la
manifestation dune chaleur par un animal auparavant confirm gestant
ne constitue pas ncessairement la preuve dune interruption de
gestation. Pour interprter la frquence de la mortalit embryonnaire
tardive, il nous semble donc important de considrer non seulement
le stade de gestation auquel le diagnostic prcoce a t pos mais
galement la mthode et le dlai utiliss pour en tablir le diagnostic
tardif.
Dtermines par abattage des animaux au cours des 35 premiers
jours de la gestation, les pertes imputables la mortalit
embryonnaire sont comprises entre 10 et 36 % chez les animaux
normaux (Bearden et al. 1956, Kidder et al. 1954, Boyd et al. 1969,
Ayalon 1978) et entre 24 et 72 % chez les animaux repeat-breeders
(Tanabe et Almquist 1953, Tanabe et Casida 1949, Hawk et al. 1955,
OFarrell et al. 1983). Les rcoltes dembryons ralises vers le 7me
jour de gestation estiment entre 7 et 16 % le nombre dembryons
dgnrs (Diskin et Sreenan 1980, Roche et al. 1981, Maurer et
Chenault 1983, Ayalon 1981).
Le degr dexactitude dun diagnostic prcoce (J21 J24) de gestation
par dosage de la progestrone est compris entre 75 et 85 % (Booth et
Holdsworth 1976, Dobson et Fitzpatrick 1976, Gowan et Etches 1979,
Heap et al. 1976, Hoffman et al. 1976, Pennington et al. 1976, Pope
et al. 1976, Shemesh et al. 1978). Des suivis journaliers ou bi
voire trihebdomadaires de la progestronmie au cours des premires
semaines de la gestation sont venus par ailleurs confirm que la
frquence de la mortalit embryonnaire au cours des 40 50 premiers
jours de la gestation tait comprise entre 12 et 23 % (Franco et al.
1987, Bulman et Lamming 1979, Gowan 1982).
Evalues sur base dun diagnostic prcoce de gestation par
chographie, la frquence de la mortalit embryonnaire serait selon
les tudes comprises entre le 1er et le 3me mois de gestation entre
2 et 30 % (Humblot et Thibier 1984, Kastelic et al. 1989, Badtram
et al. 1991, Pieterse et al. 1990, Chaffaux et al. 1986, Taverne et
al. 1985, Hanzen et Delsaux 1987, Willemse et Taverne 1989, Hanzen
et Laurent 1991).
De mme entre le 2me et le 5me mois de gestation, la frquence
dinterruption de la gestation value par lassociation dun diagnostic
manuel prcoce et tardif de la gestation est comprise entre 1 et 31
% (Thurmond et Picanso 1993b, Abbitt et al. 1978, Alexander et al.
1995, White et al. 1989, Paisley et al. 1978, Warnick et al. 1995,
Lopez-Gatius et al. 1996, Franco et al. 1987, Vaillancourt et al.
1979).
3.1.3.2. Manifestations cliniques
Les manifestations cliniques de la mortalit embryonnaire et par
consquent la possibilit den faire le diagnostic dpendent troitement
du moment de son apparition. Cliniquement il semble logique de
distinguer la mortalit embryonnaire prcoce de la mortalit
embryonnaire tardive. La premire ferait rfrence la priode pour
laquelle on ne dispose daucun moyen de diagnostic de gestation soit
environ les 20 premiers jours suivant linsmination. La seconde
concernerait la priode pendant laquelle peuvent tre mises en place
des mthodes de confirmation de gestation, quelles soient hormonales
(progestrone, PAG, PSPB), chographique ou manuelles. Il semble donc
opportun denvisager sparment le devenir clinique dune mortalit
embryonnaire prcoce et tardive.
Les consquences cliniques dune mortalit embryonnaire prcoce sont
non seulement frustres mais troitement dpendantes du moment de son
apparition et plus prcisment de la possibilit pour lembryon davoir
ou non eu le temps de synthtiser le signal inhibiteur de la
lutolyse. Ainsi une mortalit embryonnaire observe avant le
14me-16me jour de gestation ne modifie pas la longueur du cycle. A
linverse, observe naturellement ou induite par lablation
chirurgicale de lembryon aprs le 14me-16me jour suivant
linsmination elle se traduit par un allongement de 5 10 jours du
cycle voire par une absence de retour en chaleurs de lanimal
(Humblot et Dalla-Porta 1984, Betteridge et al.1980, Martal et
al.1979, Laing 1949, Wiltbank et al. 1956). Cette seconde
possibilit est davantage rencontre chez des gnisses normales que
chez des gnisses repeat-breeders dont les embryons prsentent plus
frquemment un retard de dveloppement et des altrations
morphologiques du bouton embryonnaire (Albihn et al. 1991). Cette
observation est importante puisque la capacit de production de la
trophoblastine dpend de la taille de lembryon, celle-ci devant tre
acquise un moment bien particulier et peut tre influence par
diffrents facteurs dont en particulier le stress thermique (Biggers
et al. 1987). Ainsi, seuls les embryons ayant une taille suprieure
15 mm entre le 15me et le 17me jour de gestation sont chez la vache
capable de synthtiser la trophoblastine de type 1 (Geisert et al.
1988).
Lchographie et les suivis hormonaux ont permis de prciser le
devenir de lembryon et des liquides embryonnaires lors dune
mortalit embryonnaire tardive observe naturellement ou induite
manuellement ou pharmacologiquement. L'absence de battements
cardiaques constitue le signe le plus vident d'une mortalit
embryonnaire (Kahn et Leidl 1989, Pierson et Ginther 1984b, Curran
et al. 1986b). Celle-ci est habituellement prcde d'une diminution
de la frquence cardiaque.
Le devenir de lembryon et de ses annexes va dpendre du fait que
la mortalit embryonnaire prcde ou non la rgression lutale. La mort
naturelle de l'embryon ou induite par une injection intra-utrine de
colchicine ou par un crasement manuel de la vsicule embryonnaire
saccompagne dune rgression lutale dont la dure moyenne est de 3
jours mais peut tre de 42 jours (Kastelic et al. 1991). Il sen suit
la possibilit dune rtention prolonge de lembryon et de ses
enveloppes qui dans ce cas prennent un aspect dgnr (mortalit
embryonnaire primaire) (Dawson 1974 phc 1551, Ball et Carroll 1963,
Parmigiani 1978, Kassam et al. 1987). A linverse, linjection dune
prostaglandine 24 jours (Kastelic et Ginther 1989), 40 jours
(Kosugyama et al. 1978 ), 29 52 jours (Millar 1974) ou 35 70 jours
(Lindell et al. 1980/1981) aprs linsmination ou une mortalit
embryonnaire spontane faisant suite une rgression lutale (Kastelic
et al. 1991) se traduit habituellement par lexpulsion dans les
quelques jours suivants dun embryon non dgnr et de ses enveloppes
(mortalit embryonnaire secondaire). Dans les deux cas cependant,
l'embryon et ses enveloppes sont plus frquemment expulss au travers
du col utrin que rsorbs (Kastelic et Ginther 1989). Il semblerait
donc que le phnomne de rsorption souvent voqu soit erron.
Sur le plan hormonal, linjection dune prostaglandine ou
linduction artificielle dune infection utrine au moyen d
Actinomyces pyogenes saccompagne dune diminution de la
concentration plasmatique de la PSPB. La progestronmie diminue
brutalement aprs linjection dune prostaglandine mais se maintient
un niveau lev pendant une vingtaine de jours aprs ladministration
dActinomyces pyogenes (Semambo et al. 1992). Lors de mortalit
embryonnaire tardive spontane, la progestronmie diminue 3 42 jours
plus tard (Kastelic et al. 1991, Kassam et al. 1987). Cette
diminution saccompagne dans 60 % des cas de celle de la PSPB.
Labsence de corrlation entre ces deux hormones implique donc la
dtermination simultane de leurs concentrations pour contrler une
mortalit embryonnaire (Humblot et al. 1988). La mortalit
embryonnaire ne saccompagne daucune libration importante de
prostaglandine F2alpha (Kassam et al. 1987).
3.3.2. Facteurs tiologiques
Ils sont prsents de manire synthtique dans le tableau 7.3.2.3.1.
Facteurs propres lembryon
a. Les anomalies chromosomiques
Les anomalies chromosomiques (dltion, duplication) peuvent tre
hrites ou acquises au cours de la gamtognse, de la fcondation
(polyspermie, absence dexpulsion du globule polaire) ou de
lembryogense (formation dun nombre excessif suprieur 25 % de
cellules polyplodiques) (King 1985, Hare et al. 1980). Ainsi, les
traitements de superovulation augmentent le risque de polyspermie,
celle-ci apparaissant plus frquemment aprs injection de PMSG que de
FSH (King 1985).
La frquence des anomalies caryotypiques (translocations,
mutations) dembryons produits in vivo et analyss avant le 18me jour
de gestation serait en moyenne de 10 % (7 36 %) (King et al. 1990,
King et al. 1995). Elles concernent le plus souvent les embryons gs
de moins de 7 jours. Cette frquence diminue avec lge de lembryon,
preuve indirecte de leur implication dans la mortalit embryonnaire,
celle-ci pouvant tre considre comme un lment rgulateur essentiel
des embryons anormaux (King et al. 1990, Iwasaki et al. 1992).
Elles reprsenteraient une des causes majeures de mortalit
embryonnaire et ftale.
Les translocations 1/29 et 7/21 sont les principales dcrites
dans lespce bovine (King 1991, Hanada et al. 1981, Gustavsson et
Rockborn 1964, Gustavsson 1979). La translocation 1/29 est hritable
(Langhammer et Schwerin 1985) et commune de nombreuses races de
bovins mais plus particulirement aux races Pie Rouge sudoise,
Charolaise et Simmenthal (Gustavson 1979). Comme la translocation
7/21 (Hanada et al. 1995), elle entrane une rduction de 3 8 % de la
fertilit (Langhammer et Schwerin 1985, Maurer et Vogt 1988) mais se
traduit davantage encore par une mortalit embryonnaire que par une
absence de fcondation (Schmutz et al. 1991). Rsultant dune
sgrgation anormale des chromosomes au cours de la miose, elle
entranerait la formation dun chromosome submtacentrique suite la
fusion de deux chromosomes non homologues acrocentriques (1 et 29)
(King et al. 1991). Les bovins homozygotes ou htrozygotes pour
cette translocation aurait respectivement 58 ou 59 chromosomes.
Rcemment, une tude caryotypique plus spcifique dembryons au jour 5,
obtenus par fcondation in vitro a identifi un taux de dveloppement
plus lent des embryons haplodes ou polyplodes que des embryons
mixoplodes (embryons avec des blastomres de plodies diffrentes) ou
diplodes (Kawarsky et al. 1996).
Diverses mutations au niveau des gnes de contrle du dveloppement
peuvent galement tre responsables de la mortalit de lembryon (Viuff
et al. 1994). Dans ce contexte, lorigine du pre exercerait une
influence certaine (Coleman et al. 1987, Ley 1985). Semblable
influence a galement t observe chez la brebis lencontre de la
synthse de trophoblastine (Vallet et Bazer 1988). Plus
spcifiquement, il a t dmontr quune dficience en
uridine-monophosphate-synthtase, lment rgulateur de la synthse des
acides nucliques, gntiquement dtermine par un gne autosomal rcessif
pouvait tre responsable de mortalit embryonnaire concernant le plus
souvent des embryons homozygotes avant le 40me jour de gestation
(Shanks et al. 1992, Shanks et Robinson 1989). Deux pourcents des
vaches Holsteins seraient htrozygotes (Robinson et al. 1984, Shanks
et al. 1987). Il nest pas exclu de penser que les manipulations
engendres par la fcondation in vitro puissent galement tre
responsable dune augmentation des anomalies chromosomiques (King
1985, Iwasaki et al. 1992).
b. Le sexe de lembryon
Le sexe du foetus est dtermin au moment de la fcondation, son
expression napparaissant que beaucoup plus tard. Une capacit de
dveloppement dpendante du sexe a t dmontre chez les embryons bovins
produits in vivo et in vitro. Les embryons de sexe mle se
dvelopperaient plus rapidement que ceux de sexe femelle tout au
moins jusquau stade de blastocyste (Avery 1989, Avery et al. 1989,
Xu et al. 1992, Yadav et al. 1993). En effet, 95 % des embryons
sexs au 7me jour de gestation se rvlent tre des mles (Avery et al.
1991). De mme, les embryons de sexe femelle seraient plus sensibles
une biopsie ralise en vue de la dtermination du sexe (Gutierrez et
al. 1995).
Labsence de diffrences significatives du sex-ratio
habituellement rapporte lencontre des veaux nouveau-ns laisse
supposer que les embryons de sexe mle seraient davantage exposs une
mortalit embryonnaire ou ftale (Berg et al. 1992).
c. Le nombre dembryons
Dans l'espce bovine, la double ovulation s'observe dans 75 % des
cas sur le mme ovaire (Hanranhan 1983). Elle s'accompagne ou non,
en cas de gestation (Sreenan et Diskin 1989), d'un plus grand
risque de mortalit embryonnaire (Gordon et al. 1962, Rowson et al.
1971, Erb et Morrison 1959, Day et al. 1995). Celle-ci est plus
frquente si les deux gestations se dveloppent dans la mme corne
utrine (Day et al. 1995) et davantage encore si la corne droite est
concerne (Echterkamp et al. 1990). Chez la brebis, la mortalit
embryonnaire est plus frquente chez les femelles qui prsentent deux
ou plus de deux ovulations surtout si celles-ci concernent le mme
ovaire (Willingham et al. 1986, White et al. 1981, Casida et al.
1966). Dautres auteurs ont fait cependant des observations inverses
(Doney et al. 1973). Il est intressant dobserver que dans lespce
ovine la migration utrine dun embryon est beaucoup plus frquente
lorsque les deux ovulations sont observes sur le mme ovaire que sur
des ovaires diffrents (Scanlon 1972). Par ailleurs, il nest pas
exclu que les changements de prsentation du ou des foetus en cours
de gestation puissent galement tre lorigine de pertes embryonnaires
et ou ftales (Reimers et al. 1973).
Le transfert dembryons offre une mthode alternative intressante
laugmentation du nombre de veaux produits par un mme animal
donneur. Il est couramment admis que le transfert chirurgical ou
non de deux embryons entrane un taux de gestation suprieur celui
obtenu par le transfert dun seul embryon (36 67 % vs 60 91 %)
(Renard et al. 1977, Brand et al. 1977, Heyman et al. 1977, Renard
et al. 1978, Heyman 1985). Semblable observation a t faite aprs
transfert de trois embryons (Izaike et al. 1991). Cependant, le
nombre dembryons perdus est proportionnel au nombre dembryons
transfrs. Ainsi, trois mois aprs le transfert de deux ou de trois
embryons des receveuses, le pourcentage dembryons encore prsents
tait respectivement de 37% et de 30%. La perte de tous les embryons
transfrs est plus frquemment observ aprs le transfert de trois (23
% des cas) que de deux embryons (29 % des cas) (Izaike et al.
1991). De mme, le taux de survie des embryons transfrs dans la
corne contralatrale au corps jaune est habituellement infrieur (31
39 %) celui observ lencontre des embryons transfrs dans la corne
ipsilatrale (46 69 %) (Heyman et al. 1977, Tervit et al. 1977,
Kastelic et al. 1991, Christie et al. 1979, Del Campo et al. 1983).
Ce fait a t imput au mcanisme local de leffet antilutolytique de
lembryon (Christie et al. 1979).
Tant chez la souris et la lapine que la truie on a observ une
rduction de la taille de la porte avec lge de lanimal (Talbert et
Krohn 1966, Adams 1970, Gosden 1979, Hill et Webb 1982). Chez la
souris, cette observation a t impute une modification de la
vascularisation et du contenu en collagne de lendomtre. Chez la
truie, espce polytocique, la taille de la porte dpend bien sr du
nombre dovulations mais galement de lespace utrin dvolu chaque
embryon ou foetus (Wu et al. 1987), leffet rducteur sur le nombre
dembryons se manifestant surtout aprs le 35me jour de gestation.
Ainsi, jusque 14 embryons, la taille de la porte dpend surtout du
nombre dovulations. Au del de ce nombre, elle est davantage
fonction de la longueur de lutrus (Wu et al. 1989). Il est galement
intressant de noter que dans cette espce, la position de lembryon
dans la corne utrine peut hypothquer son devenir. Ainsi, les
embryons localiss lextrmit des cornes ont davantage despace que
ceux localiss leur base. Ceci explique sans doute pourquoi
lincidence des momifications ftales est plus grande dans le tiers
infrieur que suprieur de la corne (Dziuk et Hentzel 1977). Chez la
brebis, il existe une relation entre le nombre et le poids des
cotyldons et le poids de lagneau (Alexander 1964), les agneaux
simples sont plus lourds que les jumeaux et ceux-ci le sont
davantage que les tripls (Bradford et al. 1986).
3.2.3.2. Facteurs parentaux
a. Facteurs paternels
Diverses publications ont fait tat de leffet ngatif exerc par un
sperme de mauvaise qualit sur le risque de mortalit embryonnaire
prcoce (Courot et Colas 1986, Dejarnette et al.1992, Setchell et
al. 1988). De mme linfluence du taureau sur le dveloppement
embryonnaire a t observ dans diverses expriences de fcondation in
vivo (Coleman et al. 1987, Miller et al. 1982) et in vitro
(Eyestone et First 1989b, Hillery et al. 1990, Shi et al. 1990). Le
rle des spermatozodes accessoires a t dmontr (Saacke et al.
1991).
Le taureau serait sans effet sur la frquence de la mortalit
embryonnaire tardive value par le taux de non-retour entre 25 et 35
jours (Humblot et Denis 1986, Mares et al. 1961, Bar Anan et al.
1979) ou par un suivi progestronique (Ball 1978). D'autres auteurs
ont fait des observations inverses (Wijeratne 1973, Bulman
1979).
b. Facteurs maternels
L'environnement de l'oviducte
L'oviducte et plus particulirement la jonction utro-tubaire est
le sige de la fcondation et des premires tapes du dveloppement
embryonnaire jusqu'au stade 8 16 cellules, atteint vers le 2me-3me
jour de gestation. Son rle a particulirement t identifi dans le
cadre de la fcondation in vitro, la leve du blocage au stade 8-16
cellules ne pouvant tre obtenu que par une coculture avec les
cellules de loviducte (Eyestone et First 1989a). Il exerce galement
un rle essentiel dans le cadre de la migration des embryons. En
effet, lors de superovulation, l'augmentation du nombre d'embryons
dgnrs rcolts a t impute leur passage trop rapide dans l'utrus suite
une acclration de leur transport dans l'oviducte sous l'effet de
l'augmentation trop prcoce de la progestrone synthtise par des
follicules prmaturment lutiniss (El Banna et Hafez 1970).
Plusieurs dizaines de protines et facteurs de croissance ont t
identifis dans le liquide tubaire, mlange de transsudat sanguin et
de scrtions des cellules pithliales (Malayer et al. 1988, Gerena et
Killian 1990). Leur rle mitotique sur les premiers stades du
dveloppement embryonnaire a t suggr (Gandolfi et al. 1989, Gandolfi
et al. 1992, Gandolfi 1994). Par ailleurs, on a identifi dans
loviducte des concentrations en ions, vitamines et acides amins
(taurine, glycine) fort diffrentes des concentrations
plasmatiqueLeese 1988. Cependant, ce jour laddition dans le milieu
de culture de facteurs de croissance na pas eu les rsultats esprs
(Flood et al. 1993).
Ces dcouvertes jointes celles relatives au mtabolisme nergtique
de lembryon (Rieger 1992) offrent des perspectives intressantes
dans la comprhension du dveloppement in vitro des embryons.
L'environnement utrin
Ralisant des transferts croiss dembryons entre donneuses et
receveuses repeat-breeders et normales Tanabe conclut limportance
plus grande du milieu utrin que de lorigine de lembryon. (Tanabe et
al. 1985).
Les recherches relatives aux relations existantes entre
l'environnement utrin et l'embryon ont essentiellement concern les
protines d'origine endomtriale et embryonnaires. Cependant, de
nombreuses inconnues subsistent encore et seul le rle de quelques
unes d'entre elles a t approch. Ainsi, la phosphatase alcaline a t
implique dans les interactions endomtre-trophoblaste observes entre
le 22me et le 24me jour de gestation (Leiser et Wille 1975). Plus
rcemment, on a observ une augmentation de la concentration
endomtriale d'une synthtase entre le 15me et le 18me jour de
gestation (Schmitt et al. 1993). De mme, une protine de liaison
dont la synthse est stimule par la progestrone a t rendue
responsable du transfert l'embryon du rtinol (Thomas et al. 1992).
Des facteurs de croissance tels que l'IGF I et II (Insulin Growth
Factors) ont t isols dans le liquide de lavage utrin d'animaux
gestants et non-gestants (Geisert et al. 1991).
Les protines d'origine embryonnaire ont fait l'objet de
davantage d'tudes en particulier celles impliques dans le mcanisme
de reconnaissance de la gestation telles la trophoblastine
(Thatcher et al. 1989) et les interfrons (Roberts et al. 1992).
Etudiant la composition du milieu utrin au 7me jour de la
gestation, Wiebold rapporte une augmentation significative du
glucose, des protines totales, du calcium, du magnsium et du
potassium lorsquun embryon dgnr tait rcolt. De mme, il observe une
tendance laugmentation du zinc et du phosphore (Wiebold 1988 phc
8141). Ayalon rapporte galement une augmentation du calcium, du
phosphore, du potassium et du zinc en cas dembryons dgnrs mais
nobserve pas de modifications de la concentration en protines
(Ayalon 1978). Chez les animaux repeat-breeders, on a observ des
concentrations utrines plus faibles en protines, sodium, phosphore
et glucose mais plus leves en calcium, potassium et magnsium que
chez les animaux normaux (Lamothe et Guay 1970).
La race et lge de lanimal
Plusieurs tudes ont confirm il y a de nombreuses annes dj
l'absence de relations entre la race et la frquence de la mortalit
embryonnaire (Casida 1950, Kidder et al. 1954, Boyd 1965).
Cependant plusieurs auteurs ont confirm l'effet ngatif exerc par
l'inbreeding sur la frquence de la mortalit embryonnaire (Mares et
al. 1961, Conneally et al. 1963).
Leffet de lge de lanimal sur les pertes embryonnaires et ftales
a rarement t dcrit. Il est vrai que ce genre dtude comporte un
biais important, savoir le faible pourcentage, parmi les vaches
ges, des animaux qui ont dj prsent un avortement. En effet , le
plus souvent cette pathologie saccompagne de la rforme de lanimal
(Thurmond et al. 1990, Thurmond et Picanso 1993a).
Selon les tudes, la mortalit embryonnaire est plus frquente chez
les primipares (Erb et Holtz 1958) ou chez les vaches avec plus de
5 lactations (Boyd et Reed 1961, Ball 1978) que les vaches entre la
deuxime et la quatrime lactation. Dautres tudes confirment la plus
grande frquence davortements chez les vaches ges de 3 et 4 ans
(Mitchell 1960, Withers 1957). Semblable corrlation avec lge na pas
t observe par dautres auteurs (Erickson et al. 1976).
3.2.3.3. Linsmination artificielle
La frquence de la mortalit embryonnaire est 4 fois plus leve
chez les animaux insmins plus de trois fois que chez les autres
(20.3 % vs 5.2 %) (Vaillancourt et al. 1979). Wijeratne observe
galement une augmentation de la mortalit embryonnaire avec le numro
dinsmination, que les animaux aient t insmins avec du sperme frais
ou congel (Wijeratne 1973). De mme, le pourcentage dembryons dgnrs
ou anormaux est significativement plus lev chez des gnisses
repeat-breeders que chez des gnisses normales (Linares 1981/1982,
Gustafsson 1985).
De mme, le moment de linsmination par rapport lovulation revt
une certaine importance et remet ce faisant en exergue limportance
de la qualit de la dtection des chaleurs. En effet, ralisant un
suivi chographique journalier du moment de lovulation (JO),
Kastelic observe une frquence plus leve de mortalit embryonnaire
entre le 29me et le 32me jour de gestation parmi les animaux
insmins deux jours avant lovulation (3/40) que le jour prcdant
lovulation (0/96) (Kastelic et al. 1991).
3.2.3.4. Les biotechnologies de la reproduction: la fcondation
in vitro
a. La fcondation in vitro: interprtation des rsultats et
consquences
A ce jour, les taux de gestation observs aprs transfert
dembryons frais ou congels obtenus aprs fcondation in vitro
dovocytes prlevs sur des ovaires danimaux abattus ou par ponction
choguide (Greve et Madison 1991, Brackett et Zuelke 1993, Hanzen et
Goffin 1998) sont comparables voire lgrement infrieurs ceux
rencontrs aprs transfert dembryons rcolts in vivo (Takada et al.
1991, Reichenbach, 1992a, 1992b, Xu et al. 1987, Looney et al.
1994). Une publication rcente a fait le point sur les rsultats de
la fcondation in vitro. Selon les conditions exprimentales, la
fertilisation d'ovocytes obtenus par ponction d'ovaires prlevs aprs
abattage des animaux, s'observe dans 41 76 % des cas et le stade
morula ou blastocyste est atteint dans 12 20 % des cas (Brackett et
Zuelke 1993). Ces rsultats sont comparables ceux obtenus aprs
prlvement des ovocytes par ponction choguide des follicules
puisqu'en moyenne 15 % (3 41 %) des ovocytes mis en maturation
atteignent le stade de morula ou de blastocyste (Hanzen et Goffin
1998).
Force est cependant de constater que les tudes comparatives
conduites dans des environnements contrls sont rares. Des
diffrences existent et leurs raisons en sont multiples. Tout
dabord, les embryons obtenus in vivo et in vitro prsentent des
caractristiques morphologiques et physiologiques fort diffrentes
(Pollard et Leibo 1994, Brackett et Zuelke 1993, Hackett et al.
1993, Wright et Ellington 1995). Par exemple, la densit moindre des
embryons produits in vitro les rend plus sensibles la conglation
(Pollard et Leibo 1994). Ces diffrences peuvent galement rsulter de
la qualit fort variable des gamtes mles et femelles utiliss mais
galement de la difficult de dfinir un milieu optimal de maturation
des ovocytes et de dveloppement des premiers stades embryonnaires
(Hackett et al. 1993). De mme, linterruption de la gestation
pendant la priode embryonnaire ou ftale est plus frquente aprs le
transfert dembryons obtenus in vitro ou par clonage (20 %) quin
vivo (5 %) (Betteridge et Loskutoff 1993, Kruip et Den Haas 1997)
et surtout si les embryons obtenus in vitro ont t congels (Ishimori
et al. 1993, Massip et al. 1983, Zhang et al. 1993).
Il importe galement que soient davantage prciss voire harmoniss
les critres d'valuation de la qualit des ovocytes et des embryons,
condition pralable l'interprtation et la comparaison des rsultats
obtenus. Classiquement, la qualit des ovocytes est dtermine par
examen microscopique en se rfrant des critres morphologiques tels
que le degr de compacit des cellules du cumulus ou encore lhomognit
et l'opacit du cytoplasme de l'ovocyte (De Loos et al. 1989,
Hazeleger et al. 1995). Celle des embryons peut tre value par
coloration (Purcell et al. 1985), par la mesure de son activit
enzymatique (OFallon et Wright 1986), ou de sa capacit absorber le
glucose (Brinster 1968) ou encore par des critres ultrastructurels
tel laspect du rticulum endoplasmique (Hyttel et Nieman 1990).
Cependant, pour des raisons pratiques videntes, cette valuation
fait appel des critres morphologiques (Lindner et Wright 1983, Shea
1981) tels que la forme de lembryon, la couleur du cytoplasme, le
nombre et le degr de compaction des cellules, la taille de lespace
perivitellin, le nombre de cellules dgnres, la frquence et la
taille des vsicules cytoplasmiques. Ces critres permettent de
vrifier en fait que lembryon a atteint un degr de dveloppement
correspondant au stade de gestation. En effet, chez les bovins, un
asynchronisme de 3 jours ou plus se traduit par une rduction du
pourcentage de gestation aprs transfert (Elsden etal. 1978).
Initialement 4 catgories de qualit dembryon ont t distingues.
Lembryon excellent est sphrique avec des cellules de taille, de
couleur et daspect comparables, Lembryon dit de bonne qualit est
fort semblable et ne prsente que quelques blastomres de forme
irrgulire et trs peu de vsicules cytoplasmiques. Lembryon de qualit
moyenne ne prsente que peu de problmes si ce nest la prsence de
vsicules dans des cellules dgnres. Lembryon de mauvaise qualit se
caractrise par un nombre important de blastomres dgnrs, des
cellules de taille variable et un grand nombre de vsicules.
Transfrs des animaux receveurs, le taux de gestation est
respectivement de 45, 44, 27 et 20 % (Lindner et Wright 1983). En
labsence de diffrence significative entre les embryons de classe 1
et 2, un systme de classification en trois classes a t propos, bon,
moyen et mauvais (Farin et Farin 1995). Ces systmes dvaluation,
bien quen partie subjectifs, sont nanmoins troitement corrls avec
le taux de gestation (Hasler et al. 1987, Lindner et Wright 1983
inn10870). Ainsi, aprs le 42me jour de gestation, le pourcentage
davortements est plus lev aprs le transfert dun embryon de mauvaise
(7,7 %) que de bonne (4 %) qualit (Callesen et al. 1992).
Les consquences de lobtention dun embryon obtenu in vitro sur
son dveloppement ultrieur jusquau stade ftal voire nonatal
commencent tre tudies (Walker et al. 1996). Dans lespce ovine,
cette mthode de reproduction se traduit par un allongement
significatif de la dure de la gestation et du poids de lagneau
(Walker et al. 1992, Holm et al. 1994). Dans lespce bovine, les
embryons de classe 1 obtenus in vitro prsentent plus frquemment de
la mortalit embryonnaire que les embryons morphologiquement de mme
qualit, produits in vivo. Par ailleurs, leur dure de gestation est
plus longue. De mme, 7 mois leur poids est 17 % plus lev et leurs
mensurations squelettiques sont disproportionnes par rapport leur
poids corporel. Enfin, bien que comparables en couleur et aspect,
le nombre des cotyldons est moindre compar au poids corporel des
foetus (Farin et Farin 1995). Cette observation nest pas sans
relation avec leffet multiplicateur sur le bouton embryonnaire
rapport lencontre dembryons bovins (Iwazaki et al. 1990) ou porcins
(Papaionnaou et Ebert 1988) transfrs dans des oviductes de
rongeurs.
b. Facteurs propres lovocyte
Lembryon acquiert avant la fcondation sa capacit se dvelopper.
Les techniques de prlvement in vivo dovocytes en vue de leur
maturation et fcondation in vitro ultrieures ont mis en exergue
limportance de divers facteurs susceptibles dinfluencer la qualit
des follicules ponctionns et ds lors celle de lovocyte quils
renferment mais surtout sa capacit tre fcond et produire un embryon
de qualit normale. On sait par exemple que la maturation nuclaire
est plus rapide in vitro quin vivo (King et al. 1986). Au nombre de
ces facteurs, il est important de mentionner de manire prioritaire
le stade du cycle auquel le prlvement est ralis, ltat corporel et
lge des animaux prlevs. Ainsi, ltat de sous-nutrition des animaux
prlevs, rduit la qualit du dveloppement ovocytaire et embryonnaire
(Lopez Ruiz et al. 1996, Dominguez 1995). Aucun effet de lge ne
semble ce jour avoir t dmontr (Katska et Smorag 1984, Revel et al.
1995) pour autant que les animaux soient gs de plus de 6 8 mois
(Duby et al. 1996). Le stade du cycle a davantage dimportance. La
capacit de dveloppement jusquau stade de blastocyste est plus
grande pour des ovocytes prlevs en milieu quen fin ou en dbut de
cycle (Machatkova et al. 1995). De mme, la prsence dun corps jaune
sur lovaire ponctionn influencerait favorablement la qualit du
dveloppement embryonnaire (Thonon et al. 1993) mais serait sans
influence sur celle de la maturation ovocytaire (Fukui et Sakuma
1980).
Plus spcifiquement, le potentiel de dveloppement des ovocytes
prlevs dans des follicules de diamtre gal ou suprieur 6 mm est plus
grand que sils ont t prlevs au sein de follicules de taille
infrieure (Mc Caffrey et al. 1992). Cette observation est
complmentaire du fait qu la diffrence des ovocytes maturs in vivo
dans le follicule, les ovocytes prlevs au sein de follicules
immatures ne peuvent tre fertiliss que si leur maturation est
ralise en prsence de cellules folliculaires et dhormones appropries
(Leibfreid-Rutledge et al. 1989). Limportance de lenvironnement
hormonal pralable se trouve confort par le fait que les traitements
de superovulation sont susceptibles de le modifier et ds lors
dinfluencer ngativement la qualit des ovocytes et des embryons
obtenus (voir infra) (Greve et al. 1989). De mme, certains cas de
repeat-breeding chez les gnisses sexpliqueraient indirectement par
lallongement de lintervalle entre le dbut de loestrus et le pic de
lhormone LH et par la libration insuffisante de cette hormone
(Gustafsson et al. 1986, Erb et al. 1976, Maurer et Echterkamp
1982).
Le clonage constitue une mthode intressante pour multiplier le
potentiel gntique dun animal. Il suppose le recours des ovocytes
receveurs obtenus in vivo ou in vitro. La mthode dobtention de
lovocyte est sans influence sur le pourcentage de dveloppement aprs
inoculation dun noyau embryonnaire (Barnes et al. 1993, Yang et al.
1993). Cependant, le taux de reprise du dveloppement apparat tre
moindre si lembryon a t obtenu in vitro plutt quin vitro (Heyman et
al. 1994, Yang et al. 1993).
3.2.3.5. Les facteurs biologiques
a. Donnes cliniques
De nombreuses tudes ont t consacres aux germes spcifiques et
non-spcifiques du tractus gnital au cours du post-partum, chez les
repeat-breeders, lors dendomtrites ou davortements (Bartlett et al.
1986, Chaffaux et al. 1991, Cohen et al. 1995, Dohoo et al. 1984,
Eaglesome et al. 1992a,1992b, Griffin et al. 1974a, 1974b, Hussain
et al. 1990, Hartigan 1977, Olson et al. 1984, Vallet et al.
1987).
Quelques publications ont fait tat dune relation entre la
manifestation par lanimal dune pathologie utrine et la possibilit
dune interruption de la gestation. Ainsi, parmi les 15 cas
dinterruptions de gestation observs au cours des 100 premiers jours
suivant la fcondation, 73 %des animaux avaient t traits pour
endomtrites, cervicites, repeat-breeding ou avaient prsent un cycle
allong (Paisley et al. 1978). Une tude plus rcente observe galement
une multiplication par 2,6 et 1,8 du risque dinterruption de
gestation entre le 42me et le 150me jour respectivement chez les
animaux qui ont prsent un pyomtre ou une rtention placentaire, la
manifestation par lanimal dun kyste ovarien ou de repeat-breeding
tant sans effet (Lopez-Gatius et al. 1996).
Limplication directe des germes spcifiques et surtout
non-spcifiques na fait lobjet que de quelques publications au
demeurant fort contradictoires. Ainsi, une mortalit embryonnaire
est-elle observe dans les 6 jours suivant linjection exprimentale d
Actinomyces pyogenes entre le 27me et le 41me jour de gestation
(Semambo et al. 1991). De mme, linoculation dHaemophilus somnus des
gnisses superovules entrane une diminution du nombre dembryons
rcolts et une rduction de leur capacit se dvelopper en culture
(Kaneene et al. 1986,1987). Linjection intraveineuse de ce germe
est susceptible dinduire une mortalit embryonnaire ou un avortement
(Widders et al. 1986). Par contre, aucune Brucella abortus nest
retrouve dans le liquide de rcolte de vaches, brucelliques ou
inocules, superovules (Stringfellow et al. 1982, Voelkel et al.
1983). Ladministration intra-utrine de Leptospira interrogans
hardjo ninduit aucun signe dinfection utrine (Vahdat et al. 1983),
ni ne diminue le taux de gestation (Whitmore 1985).
Les tudes cliniques ou exprimentales relatives Mycoplasma ont
apport des conclusions opposes (Hirth et al. 1970, Erno et
Philipses 1969). Lexposition in vitro dembryons Ureaplasma diversum
nen induit aucune altration visible (Britton et al. 1988).
Linjection exprimentale par voie intraveineuse du virus BHV-1 des
gnisses srongatives 7 14 jours aprs linsmination induit une
mortalit embryonnaire (Miller et Van der Maaten 1986,1987),
consquence possible dune atteinte endomtriale, embryonnaire (Bowen
et al. 1985) ou lutale (Miller et Van der Maaten 1985).
Ladministration intra-utrine au moment de linsmination (Grahn et
al.1984) ou en dbut de gestation (Archbald et al. 1979) du virus de
la maladie des muqueuses (BVD) induit une diminution du pourcentage
de fcondation et augmente celui dembryons dgnrs, consquence
rsultant davantage dune atteinte endomtriale quembryonnaire (Donis
1988).
b. Transmission par la fcondation in vitro
Le recours de plus en plus frquent au transfert d'embryons et la
fcondation in vitro pose le problme du rle potentiel de ces mthodes
dans la transmission d'infections virales ou bactriennes et donc
dans la mortalit embryonnaire. Le risque semble nanmoins limit eu
gard aux rsultats des recherches entreprises en ce domaine (Guerin
et al. 1997, Singh 1988).
Contamination de lovocyte
A ce jour, seule la contamination intracellulaire de l'ovocyte
par le parvovirus (Bane et al. 1990) ou par le Campylobacter fetus
(Bielanski 1994) a t dmontre. La contamination intrafolliculaire de
l'ovocyte par Leptospira hardjo a galement t observe aprs une
induction exprimentale de l infection (Bielanski et Surujballi
1996). On ne peut nanmoins exclure la possibilit pour certains
virus tels le BVD (Bielanski et Dubuc 1994b) ou le BHV-1 (Miller et
Van Der Maaten 1984, Miller et Van Der Maaten 1985, Miller et Van
Der Maaten 1986, Miller et Van Der Maaten 1987 in 6433, Bielanski
et Dubuc 1994a, , Guerin et al. 1989, Singh et al. 1982, Booth et
al. 1995, Booth et al. 1992) dans l'espce bovine, le virus de la
scrapie chez les ovins (Foster et al. 1992) et le parvovirus (Bane
et al. 1990) ou le virus responsable du PRRS syndrome (Done SH In
Pig Reproduction. Problems, practices and principles. Cambac
Associates Publication 1999) chez les porcins de pntrer dans
l'ovocyte au moment de la fcondation, leur prsence ayant t dmontre
dans le liquide folliculaire, les cellules de la granuleuse ainsi
que dans l'ovaire, l'oviducte ou lutrus.
Contamination de lembryon dans le tractus gnital
Lembryon transfr ou non peut tre contamin lors de son transit
dans loviducte ou la corne utrine par des germes connus pour leur
tropisme gnital et leur capacit de liaison la membrane pellucide
tels Brucella, Campylobacter, Leptospira, Vibrio, lInfectious
Pustular Vaginitis virus, Haemophilus somnus, Chlamydia, Mycoplasma
bovis, Mycoplasma bovigenitalium, Ureaplasma diversum (Britton et
al. 1988, Kaneene et al. 1986, Kapoor et al. 1989, Rohde et al.
1990, Otoi et al. 1992). En ce qui concerne le prion responsable de
la BSE, aucun tropisme gnital n'a t dmontr son encontre (Barlow et
al. 1990).
Contamination du matriel animal utilis pour la FIV
Le matriel animal (ovaires, cellules d'oviductes, sperme, srum)
utilis pour la fcondation in vitro (FIV) peut galement constituer
une source de contamination des embryons par un virus (Bielanski et
al. 1993, Guerin et al. 1988, Guerin et al. 1989, Booth et al.
1992, Avery et al. 1993, Bielanski et Dubuc 1994a, Bielanski et
Dubuc 1994b, Rossi et al. 1990).
De mme, on ne peut exclure la possibilit que certains virus tels
les virus herps bovins et porcins ou le virus de la stomatite
vsiculeuse ou que certaines bactries comme Brucella ovis, E.Coli,
M.paratuberculosis, Streptococcus spp. ou Mycoplasma spp. puissent
rester adhrents et contaminer lembryon une fois celui-ci sorti de
sa membrane pellucide. De mme, on sait que certains virus tels le
BVD ou le BHV-1 peuvent se fixer aux spermatozodes et constituer ce
faisant une source d'infection lors de la fcondation in vivo ou in
vitro (Bielanski et al. 1993, Guerin et al. 1990). Il est
communment admis que la membrane pellucide dembryons obtenus in
vivo constitue une barrire de protection efficace quelle que soit
la taille de lagent causal suspect et la dure dexposition.
Nanmoins, il n'est pas impossible de penser que la diffrence de
structure et de contenu protique entre des membranes pellucides
obtenues in vivo et in vitro (Riddell et al. 1993) puisse tre
responsable d'une modification de leur rsistance l'infection
(Stringfellow et Wrathall 1995) et que la fcondation in vitro
constitue un facteur de risque supplmentaire d'infection et donc de
mortalit embryonnaire.
Ces ventualits semblent nanmoins avoir des effets limits. En
effet, l'heure actuelle, l'effet dltre sur la qualit et le nombre
d'embryons obtenus n'a t observ que dans des conditions d'infection
exprimentale (Bielanski et al. 1993 phc 10914, Wentinck et al. 1991
in 10914) ou aprs utilisation de sperme provenant dun taureau
infect de manire persistante par le virus du BVD (Guerin et al.
1992). Le risque est limit par le recours des procds (gradients de
percoll, procdures de swim-up...) visant rduire, voire liminer, les
bactries prsentes dans le sperme utilis pour la fcondation in vitro
(Bielanski et al. 1992), par laddition dantibiotiques aux milieux
de culture (Otoi et al. 1992), par le lavage des embryons au moyen
de trypsine, mthode connue pour liminer les particules virales
(Stringfellow et al. 1990, Singh et al. 1982, Gillespie et al.
1990) ou encore par l'utilisation de srums dcontamins par
irradiation (Rossi et al. 1990) ou de substituts de srum (Seidel et
al. 1990, Palasz et al. 1993, Palasz et al. 1995). Semblables
prcautions peuvent se rvler nanmoins insuffisantes notamment
lencontre des mycoplasmes et uraplasmes (Thompson et al. 1988), du
parvovirus porcin (Gradil et al. 1994) ou du virus de la stomatite
vsiculeuse (Stringfellow et al. 1989), voire du BVD (Bielanski et
al. 1992). Par ailleurs, ce jour, aucun risque de transmission par
transfert d'embryon n'a t dmontr l'encontre de la maladies des
muqueuses (Mc Vicar et al. 1986, Mebus et al. 1991, Singh et al.
1986), de la leucose enzootique (Bouillant et al. 1981, Eaglesome
et al. 1994), de la blue-tongue (Bowen et al. 1983,Thomas et al.
1983), de la brucellose (Barrios et al.1988, Del Campo et al. 1987,
Stringfellow et al. 1988) et du BHV-1 (Thibier et Nibart 1987).
3.2.3.6. Facteurs environnementaux
a. Lalimentation
Il est depuis longtemps connu que les vaches ou gnisses qui
gagnent du poids pendant la priode de reproduction ont un taux de
gestation suprieur celles qui en perdent (Wiltbank et al. 1962). Il
a t suggr quune balance nergtique ngative se traduirait par une
concentration en progestrone plus faible.
La quantit et la qualit des apports protiques ne sont pas sans
consquences. Ainsi, laugmentation de protines dgradables dans le
rumen constituerait un risque daugmentation de la concentration en
ammoniaque (Jordan et al.1983) et donc de lure plasmatique et
urinaire (Elrod et Butler 1993). Plusieurs tudes ont confirm la
relation inverse existante entre la fertilit et lurmie (Kaim et al.
1983, Ferguson et al. 1991, Canfield et al. 1990, Elrod et Butler
1993).
Chez les petits ruminants par contre ces relations ont davantage
t tudies (Ashworth 1995). Les embryons provenant de brebis
sous-alimentes sont de moins bonne qualit (Mc Kelvey et al. 1988).
Semblable observation a t faite lencontre de chvres receveuses
(Mani et al. 1994). A linverse, il est bien connu quune
suralimentation des brebis au dbut de gestation est habituellement
associe une augmentation de la mortalit embryonnaire (Williams et
Cumming 1982). Un excs alimentaire serait responsable dune
augmentation de lafflux sanguin au niveau du tractus digestif et de
lovaire (Parr 1992). Ce processus acclrerait le catabolisme de la
progestrone. La diminution de la progestronmie entranerait une
diminution et une modification des polypeptides et autres enzymes
synthtiss par lendomtre et responsables du transport de nutriments
au travers du placenta (Ashworth et al. 1989b). Lexemple le plus
tudi est la retinol-binding-protein implique dans le transport de
la vitamine A et scrte la fois par lembryon (Trout et al. 1991) et
lendomtre (Harney et al. 1993) sous linfluence de la progestrone
(Thomas et al. 1992). Un autre exemple frquemment voqu est celui
des facteurs de croissance et en particulier de linsuline growth
factor (IGF) et de ses protines de liaisons (Ko et al. 1991).
Les mycotoxines et la zaralnone en particulier ont t une
occasion rendus responsables davortements dans lespce bovine
(Kallela et Ettala 1984). Le gossypol, un compos phnolique trouv
dans les graines de coton et la gossypolone, un de ses principaux
mtabolites, sont connus pour inhiber le dveloppement embryonnaire
in vitro (Zirkle et al. 1988) ainsi que la synthse de progestrone
par les cellules lutales (Gu et al. 1990, Gu et al. 1991).
b. La temprature, la saison
Les variations saisonnires des performances de reproduction
doivent tre interprtes la lumire des influences rciproques, au
demeurant difficilement quantifiables et donc le plus souvent
confondues, exerces par les changements rencontrs au cours de
l'anne dans la gestion du troupeau, l'alimentation, la temprature,
l'humidit et la photopriode. Dans les rgions tropicales et
subtropicales, divers auteurs ont enregistr une diminution de la
fertilit au cours des mois d't concidant habituellement avec des
priodes prolonges de temprature leve (Thatcher 1974, Badinga et al.
1985, Coleman et al. 1985). L'effet de la temprature sur les
performances de reproduction se traduirait par une diminution des
signes de chaleurs (Stott et Williams 1962, Vincent 1972), par la
diminution de la progestronmie significativement plus basse selon
certains auteurs en t qu'en hiver (Rosenberg et al. 1977) ou par
une rduction du taux basal ainsi que de la libration provulatoire
du taux de LH (Madan et Johnson 1973). Chez la vache, Vaillancourt
nobserve aucune variation de la frquence de la mortalit
embryonnaire avec la saison. Dans lespce ovine, certains auteurs
ont constat une augmentation de la frquence de la mortalit
embryonnaire chez les animaux insmins en fin de priode de
reproduction (Asworth et al. 1989a). De mme, les brebis exposes des
tempratures ambiantes leves donnent naissance des agneaux de poids
plus faible et prsentant un plus grand risque de mortalit (Shelton
1964). La cause pourrait rsider dans le fait que sous ces
conditions, le sang se trouverait davantage dirig vers la priphrie
du corps que vers lutrus chez la brebis (Reynolds et al. 1985) ou
que lhyperthermie serait responsable dune diminution de lapptit des
mres (Wetteman et al. 1984).
La temprature peut galement exercer un effet dltre sur la
fcondation et la survie de lembryon. Comparant la qualit des
embryons obtenus chez des vaches de race Holstein dans deux
environnements thermiques diffrents (12 25C vs 26 39C), certains
auteurs observent une augmentation significative dovocytes non
fconds et dembryons dgnrs lorsque les tempratures extrieures
augmentent (Monty et Racowsky 1987). De mme, linsmination de
gnisses donneuses dembryons soumises pendant loestrus un stress
thermique de 42C et un taux dhumidit de 75 %, rduit de 10 % le taux
de fcondation et augmente de 56 % le nombre dembryons dgnrs (Putney
et al. 1989a, 1988d). A linverse, lanalyse de la viabilit dembryons
obtenus par superovulation et du pourcentage de gestation obtenu
aprs transfert nidentifie aucun effet de tempratures extrieures
comprises entre 0 et 43C (Putney et al. 1988a). Comparant les
rsultats de rcoltes dembryons aprs insminations ralises dans deux
environnements thermiques diffrents (15 20C vs 44 53C), Ryan
nobserve pas deffet ngatif de la temprature sur le pourcentage de
fcondation mais constate une augmentation de la frquence de la
mortalit embryonnaire au cours de la premire semaine de gestation
pendant la saison froide et au cours de la deuxime semaine pendant
la saison chaude (Ryan et al. 1993 phc 10843) confirmant ce faisant
les observations ralises dans des rgions tempres par dautres
auteurs (Diskin et Sreenan 1980, Roche et al. 1981, Geisert et al.
1988).
Leffet de la temprature semble dpendre de sa dure et du stade de
gestation auquel elle sexerce. In vitro, il a t dmontr que
lapplication aigu dun choc thermique (43C pendant 20 minutes) avant
la mise en culture dembryons rcolts in vivo en augmentait le
pourcentage de dveloppement. A linverse, une coculture de 48 60
heures une temprature de 40C contribue accrotre le pourcentage
dembryons dgnrs (Ryan et al. 1992). Lembryon serait davantage
sensible une augmentation de la temprature au cours des 24 premires
heures chez la vache (Ealy et al. 1993) et au cours des 48 premires
heures chez la brebis et la truie (Dutt 1961, Omtvedt et al. 1967
in phc 10852).
Plusieurs expriences en ont prcis le mcanisme. Ainsi, un stress
thermique rduirait de 72 % la synthse de trophoblastine par
lembryon et augmenterait celle de prostaglandines par lendomtre et
lembryon (Putney et al. 1988b,1988c). De mme, lapplication dun
stress thermique (37C, avec un taux dhumidit relative comprise
entre 27 et 38%) pendant la deuxime et troisime semaine de
gestation saccompagne dune rduction du poids de lembryon et de la
concentration progestronique (Biggers et al. 1987). A linverse, il
a t dmontr que dans diverses espces animales, lembryon peut acqurir
une thermorsistance ds les premiers stades de son dveloppement
(Ealy et Hansen 1994, Ealy et al. 1993) avant mme lactivation de
son gnome (Edwards et al. 1997) au stade 8 16 cellules (King et al.
1986). En effet, il est capable dans lespce bovine mais pas dans
lespce porcine (Kojima et al. 1996) de synthtiser des substances
protectrices contre une hyperthermie (HSP, Heat Shock Proteins)
(Lindquist 1986, Burel et al. 1992 in 10852) ds le stade 2 8
cellules (Edwards et Hansen 1997) mais aussi au 17me jour de
gestation (Putney et al. 1988d).
Les implications pratiques de telles observations sont videntes
surtout dans les rgions du monde confrontes des ts chauds. Des
recommandations pratiques ont t formules. Elles consistent
rafrachir les animaux au cours de la priode prioestrale voire leur
administrer avant le 3me jour de gestation du gluthation, agent
connu pour avoir un effet protecteur contre lhyperthermie (Hansen
et al. 1992).
c. La palpation rectale
La palpation manuelle est classiquement utilise pour effectuer
un diagnostic de gestation. Habituellement cependant, ni le foetus
ni les cotyldons ne peuvent tre palps jusquau 60me voire 75me jour
de gestation (Roberts 1971). Avant cette priode, le diagnostic se
basera sur lidentification dune distension de la corne par les
liquides, ou sur le glissement des membranes ftales ou la palpation
de la vsicule amniotique (Roberts 1971, Wisnicky et Casida 1948,
Zemjanis).
Divers facteurs lis la palpation manuelle du tractus gnital sont
de nature influencer la frquence de la mortalit embryonnaire. Il
existe des diffrences entre troupeaux. De mme, lexprience du
clinicien est-elle souligner. Ainsi, la frquence de mortalit
embryonnaire plus leve habituellement observe dans les troupeaux
suivis par des tablissements universitaires pourrait rsulter dune
manipulation plus intense voire plus rpte des animaux par des
personnes moins exprimentes (Ball et Carroll 1963, White et al.
1989, Abbitt et al. 1978, Thompson et al. 1994).
Plus importants sont cependant la mthode de diagnostic et le
stade de gestation.
La mthode de diagnostic utilise peut influencer la frquence de
la mortalit embryonnaire ou davortement. Ainsi, le diagnostic de
gestation bas sur le glissement des membranes ftales, mthode plus
facile dapplication aprs quavant le 40me jour de gestation (Roberts
1986), a t considr comme un facteur de risque par certains auteurs
(Abbitt et al. 1978, Hawk et al. 1955) mais pas par dautres
(Alexander et al. 1995, Vaillancourt et al. 1979). En effet,
Alexander, utilisant simultanment le dosage dune protine spcifique
de la gestation (PSPB, Pregnancy Specific Protein de type B) exclut
un effet significatif dun diagnostic manuel bas sur le glissement
des membranes ftales sur le risque de mortalit embryonnaire entre
le 30me et le 45me jour de gestation (Alexander et al. 1995). De
mme, le risque de mortalit embryonnaire semblerait galement plus
important si la gestation est identifie par palpation de la vsicule
amniotique (Abbitt et al. 1978, Ball et Carroll 1963, Rowson et
Dott 1963, Bellows et al. 1975, Dawson 1974) et fortiori lorsque
cette mthode est utilise pour induire lavortement avant le 70me
jour de gestation (Parmigiani et al. 1978). Linterprtation des
diffrences observes doit prendre en compte le stade gestation
auquel le diagnostic est pos.
Le stade de gestation exerce en effet une influence certaine.
Indpendamment de la mthode utilise, la plupart des auteurs
confirment un plus grand risque de rforme ou de pertes
embryonnaires voire ftales chez les animaux examins par palpation
manuelle avant le 37me (Warnick et al. 1995), 45me (Paisley et al.
1978), (White et al. 1989), 48me (Lemire et al. 1993) ou le 50me
jour de gestation (Vaillancourt et al. 1979). On a galement observ
un intervalle de vlage significativement plus court chez les
animaux examins 51 56 jours aprs linsmination par rapport ceux
examins avant ou aprs ce stade (White et al. 1989, Mohammed et al.
1991). A linverse, une tude concernant 19411 vaches laitires
constate une frquence moins leve de la mortalit embryonnaire entre
le 28me et le 35me jour de gestation (8,3 %) quentre le 35me et le
42me jour de gestation (11,7 %) (Thurmond et Picanso 1993b). Il
existe peu de raisons cette observation mis part une sensibilit
moins leve de lembryon et de ses annexes un stade o ils sont encore
relativement mobiles et peu attachs la paroi utrine.
Une analyse plus circonstancie de leffet de la mthode de
diagnostic utilise en fonction du stade de gestation conclut quun
diagnostic bas sur le glissement des membranes ftales engendre
davantage de pertes que la palpation de la vsicule amniotique entre
le 45me et le 70me jour de gestation (6,3 vs 4,3 %) tandis que
cette seconde mthode induit plus de pertes entre le 30me et le 44me
jour de gestation (5,1 vs 4,8 %) (Callahan 1969). De mme,
Vaillancourt observe galement une frquence de mortalit embryonnaire
plus leve lorsque le diagnostic de gestation est pos par
lidentification du glissement des membranes ftales avant quaprs le
50me jour de gestation (Vaillancourt et al. 1979). Comparant trois
mthodes manuelles de diagnostic de gestation, Abbitt observe
galement une diminution de la frquence de la mortalit embryonnaire
avec le stade de gestation lorsque le diagnostic est bas sur
lidentification de la prsence de liquides associe la palpation de
la vsicule amniotique ou du glissement des membranes ftales. A
linverse un diagnostic bas uniquement sur lidentification de la
prsence de liquides ne saccompagne daucune variation de la frquence
de la mortalit embryonnaire (Abbitt et al. 1978). La frquence de la
mortalit embryonnaire dpend davantage de la palpation conjointe des
liquides, de la vsicule amniotique et du glissement des membranes
ftales entre le 42me et le 46me jour de gestation que de lexprience
du clinicien (Franco et al. 1987).
d. Les traitements hormonaux
Les traitements de superovulation
Diverses expriences ont dmontr que les traitements de
superovulation raliss au moyen deCG, de FSH taient responsables
dune absence de fcondation et dune augmentation de la frquence
dembryons dgnrs rcolts (Moor et al. 1984). Il faut y voir leffet
des traitements hormonaux non seulement sur le transport du sperme
dans les voies gnitales (Saacke et al. 1994) mais aussi sur
linduction dun profil hormonal anormal se caractrisant par une
concentration plasmatique trop leve en progestrone pendant loestrus
induit et par une insuffisance de la libration provulatoire
dhormone LH voire par lovulation prmature dun follicule dominant
ventuellement prsent lors de la mise en place du traitement de
superovulation (Jensen et al. 1982, Goff et al. 1986), ces
modifications hormonales modifiant la maturation nuclaire et
cytoplasmique de lovocyte (Hyttel et al. 1991). On a par ailleurs
observ que lintervalle entre linjection dune prostaglandine et la
lutolyse tait rduit de 20 heures chez les animaux superovuls (40h
vs 60h) (Jensen et al. 1982). Malheureusement les traitements
palliatifs proposs tels la ponction choguide du follicule dominant,
linjection doestrognes, dhCG, de GnRH ou de progestrone nont dans
lensemble pas amlior les rsultats potentiels (Armstrong 1993,
Madill et al. 1994).
Les prostaglandines
Administres par erreur des animaux gestants, elles induisent une
mortalit embryonnaire prcoce ou tardive voire un avortement entre
le 10me et le 150me jour de gestation. Au 15me jour de gestation,
leur effet lutolytique et donc inducteur dune mortalit embryonnaire
peut tre partiellement inhib par ladministration de 9 mg de
norgestomet 24 heures aprs leur injection (Lulai et al. 1994).
Le zranol
Lobtention dune pubert prcoce constitue un objectif de
rentabilit conomique bien dmontr (Leismester et al. 1973). Cest
notamment dans ce but qua t prconis aux Etats-Unis notamment
lutilisation de promoteurs de croissance tels que le zranol (King
et al. 1992). Diverses tudes ont confirm son effet ngatif sur les
performances de reproduction en gnral (Cohen et al. 1987, Kirkwood
et al. 1991) et la mortalit embryonnaire entre le 25me et le 53me
jour de gestation (King et al. 1994, King et al. 1995). Le mcanisme
de cet effet a t peu investigu. Nanmoins, il nest pas impossible de
penser que la rduction du diamtre des cornes utrines induite par le
zranol (King et al. 1995) puisse contribuer diminuer la surface de
contact entre lutrus et lembryon et ainsi limiter labsorption par
ce dernier de substances nutritives (Izaike et al. 1991).
3.3.3. Pathognie de la mortalit embryonnaire
3.3.3.1. Mcanisme du maintien de la gestation
La progestrone est absolument ncessaire au maintien de la
gestation dans toutes les espces de mammifres pourvues dun
placenta. Cependant, le contrle de sa scrtion par le corps jaune
pendant la priode embryonnaire est diffrent selon les espces
(Martal et Charlier 1985). Ainsi dans lespce humaine, ce rle est
essentiellement dvolu lhormone chorionique. Dans les espces
animales au contraire, le maintien du corps jaune rsulte dun
blocage de lactivit lutolytique de la prostaglandine F2 alpha
(PGF2a) (Humblot 1991, Martal et al. 1987). Le mcanisme en est
complexe et en a t partiellement lucid grce divers protocoles
exprimentaux ayant recours aux hystrectomies, la destruction des
follicules ovariens, aux dosages hormonaux de prlvements au niveau
de la veine et de lartre utrine, au traitement des animaux au moyen
doestrognes, de progestrone, docytocine et de prostaglandines. Ces
tudes ont permis de prciser le rle respectif des hormones impliques
et en particulier celui plus essentiel tenu par la trophoblastine
(Martal et al. 1987). Celle-ci, encore appele selon les espces,
ovine ou bovine trophoblastine de type 1 (oTP1 et bTP1) ou par
analogie structurelle interfron tau est secrt par le blastocyste et
sa prsence a t identifie dans lendomtre (Shemesh et al. 1979,
Lacroix et Kann 1982, Wilson et al. 1972). Chez la truie, par
contre, les oestrognes blastocytaires sont davantage impliqus. Ils
induiraient en synergie avec la prolactine une synthse de
prostaglandines en direction de la lumire utrine et non pas vers la
veine utrine (Bazer et Thatcher 1977).
a. Rgulation du cycle
La comprhension du mcanisme dinhibition de la lutolyse impose de
faire un bref rappel du contrle de lactivit lutale au cours du
cycle. Deux phases essentielles doivent tre distingues: la premire
concerne la mise en place du corps jaune et laugmentation de la
synthse de la progestrone, la seconde concerne la lutolyse.
La libration provulatoire de lhormone lutotrope LH induit une
srie de changements morphologiques et biochimiques au niveau du
follicule et de sa membrane basale en particulier (OShea et al.
1980). Sous leffet de facteurs angiogniques prsents dans le liquide
folliculaire, des vaisseaux sanguins de la thque interne
envahissent progressivement la granuleuse accompagns de cellules
thcales. Ces cellules shypertrophient, se divisent et envahissent
la cavit du follicule. Progressivement la synthse doestrognes et
dandrognes diminue. A linverse, celle de la progesterone augmente
progressivement au bout de 1 2 jours et jusquau 5me voire 7me jour
du cycle chez la vache. Cette synthse est mitochondriale et rsulte
de la transformation du cholestrol en pregnnolone. Le dveloppement
du corps jaune saccompagne dans la plupart des espces animales dune
diffrentiation cellulaire aboutissant la formation de deux types de
cellules lutales possdant des caractristiques morphologiques et
biochimiques propres (Rodgers et OShea 1982, Ursely et Leymarie
1979, Lemon et Loir 1977). Les unes originaires de la thque interne
sont de petite taille (12 22 microns) tandis que les autres
provenant de la granuleuse sont de grande taille (22 50 microns). A
linverse des cellules de petite taille, le diamtre des cellules de
grande taille augmente au cours du cycle mais leur nombre reste
constant (OShea et al. 1986). Elles possdent galement la diffrence
des cellules de petite taille, la proprit de secrter de locytocine
et de la relaxine (Sawyer et al. 1979). Petites et grandes ecllules
reprsentent 50 % environ des cellules du corps jaune qui comporte
par ailleurs des cellules vasculaires et des cellules conjonctives
(Niswender et al. Physiol.Rev. 2000, 80, 1-29). Les facteurs
lutotropes sont au nombre de trois. Leur rle est cependant diffrent
selon les espces. Lhormone LH est le facteur principal quelque soit
lespce. Leffet lutotrope de la prolactine a t bien dmontr chez les
rongeurs et la chienne, il est moins clair chez la brebis et est
contest chez la femme (Auletta et Flint. Endocrin Rev 1988, 9,
88-106). La prostaglandine E synthtise par le tissu lutal
participerait aux interactions entre les grandes et les petites
cellules lutales. La LH stimule la synthse de progestrone en
activant une protine turn over rapide (StAR: Steroidogenic Acute
Regulatory) qui acclre le transport du cholestrol de la membrane
externe vers la membrane interne de la mitochondrie. Au niveau des
petites cellules lutales, cette synthse de progestrone est
totalement LH dpendante. Bien que peu sensibles une stimulation
exogne par lhormone LH (Rodgers et OShea 1982, Lemon et Loir 1977)
les cellules de grande taille produisent 80 % de la progestrone
synthtise par le corps jaune au cours du cycle (Niswender et al.
1985).La synthse de progestrone par les grandes cellules lutales
semblerait dpendre dinteractions entre grandes et petites cellules
lutales, interactions rgies par la prostaglandine E. La
prostaglandine F2alpha dorigine endomtriale est lagent primaire
responsable de la lutolyse chez la plupart des animaux domestiques
et des rongeurs (Knickerbocker et al. 1988). Sa synthse au cours du
cycle est lie d'une part la disponibilit en acide arachidonique et
d'autre part en l'activit de l'endometrial prostaglandine
synthtase. En fin de phase lutale, sa libration se traduit sous la
forme de 2 4 pics par 24 heures, la lutolyse tant induite au bout
de 5 pulses successifs. Elle implique le contrle de plusieurs
hormones (Silvia et al. 1991).
La progestrone stimule au cours des 10 12 premiers jours du
cycle la synthse de phospholipides et leur stockage endomtrial en
vue de leur utilisation ultrieure. Elle est galement au cours de
cette priode responsable de linhibition de la synthse par le
myomtre de rcepteurs locytocine (Lamming et Mann 1995). A cette
phase de dominance endomtriale par la progestrone succde la
rcupration progressive dune sensibilit aux oestrognes (McCracken et
al. 1984). Elle se traduit entre le 17me et le 20me jour du cycle
chez la vache par une augmentation du nombre de rcepteurs
locytocine (Wallace et al. 1991, Soloff et Fields 1989). Les
oestrognes favorisent galement lactivit de la phospholipase qui
assure la transformation des phospholipides en acide arachidonique
mais aussi celle du complexe prostaglandine-synthtase qui
transforme lacide arachidonique en prostaglandines de type F.
Locytocine synthtise par le corps jaune est alors mme dinteragir
avec ses rcepteurs et de stimuler la synthse de prostaglandine F en
activant la phospholipase C qui induit la formation dinositol qui
provoque la libration du Ca intracellulaire lequel active la
phospholipase A2 (Burns et al. 1997). Celle-ci est alors mme de
librer lacide arachidonique partir des phospholipides endomtriaux
(Flint et al. 1990, Silvia et al. 1991). La lutolyse met galement
en jeu un rtrocontrle de la synthse de locytocine par la PGF2a. La
concentration de la PGF2alpha prcde de 15 minutes environ celle de
locytocine, libre par exocytose par les grandes cellules lutales.
Il est intressant de noter que le contenu en ARNm de locytocine est
maximal dans les cellules lutales en dbut de phase lutale tandis
que le contenu en ocytocine est maximal au milieu de la phase
lutale. Cette asynchronisme est sans doute lie la maturation du
prcurseur de locytocine. En fin de phase lutale, lARN m est en voie
de disparition et les rserves en ocytocine du corps jaune spuisent;
Si la phase lutale se prolonge, comme en cas de gestation, le corps
jaune perd sa capacit synthtiser de locytocine. On ne peut ngliger
le rle potentiel de locytocine hypophysaire. Ce rle serait plus
essentiel chez la truie et la jument. La libration hypophysaire de
locytocine rsulterait de la disparition progressive des rcepteurs
la progestrone (phnomne de down regulation) (In Thibault et
Levasseur).
La PGF2alpha exerce son effet localement par passage de la veine
utrine dans lartre ovarienne (Ginther 1974). La voie systmique
serait privilgie chez la truie (Geisert et al. 1990) et chez la
jument (Sharp et al. 1989). Le mcanisme exact de la lutolyse est
encore incompltement lucid (Voir Leymarie et Martal in livre de
Thibault et Levasseur) . Plusieurs faits peuvent nanmoins tre
rapports. Des recepteurs la PGF2alpha nexistent chez la brebis quau
niveau des petites cellules lutales. Dans les heures qui suivent
son injection, la PGF2alpha induit une augmentation des ARNm des
caspases 1 et 3, enzymes intervenant dans lapoptose. Elle stimule
galement la secrtion dendothline 1 par les cellules endothliales.
Lendothline contribuerait de par sa puissante action
vasoconstrictrice rduire la synthse de progestrone par les grandes
et petites cellules lutales. Un autre agent vasoconctricteur,
langiotensine II, produit par le corps jaune voit galement sa
synthse accrue par le PGF2alpha. Lendothline induirait galement une
migration de macrophages vers le corps jaune. Les cytokines gnres
par ces macrophages induiraient lapoptose des cellules lutales. Les
radicaux libres et ions superoxydes gnrs galement par les
macrophages Il interviendraient galement dans la lutolyse de par
les effets toxiques cellulaires quils sont capables dinduire. On
observe galement une diminution de la concentration de substance au
pouvoir antioxydant comme les vitamines C et E (Niswender et al.
Physiol.Rev. 2000, 80, 1-29).b. Maintien de la gestationLa
diminution du nombre de rcepteurs l'ocytocine et aux oestrognes
(Flint et al. 1990, Cherny et al. 1991) ainsi que la rduction de la
synthse de la prostaglandine F2 alpha (Thatcher et al. 1984)
constituent les principaux changements observs lors de gestation.
L'interfron tau a t impliqu dans ce double mcanisme du maintien de
la gestation. Il prolongerait leffet inhibiteur exerc par la
progestrone sur la synthse de rcepteurs locytocine (Geisert et al.
1992a). De mme, il contribuerait diminuer l'amplitude et la
pulsatilit de la PF2a en stimulant la synthse par lendomtre dun
inhibiteur de la prostaglandine synthtase, lEPSI (Endometrial
Prostaglandin Synthetase Inhibitor) (Gross et al.1988). Linhibition
ne concernerait que les cellules endomtriales responsables de la
synthse de la PGF2a et non pas celles du stroma qui continueraient
synthtiser la PGE2 (Thatcher et al. 1989, Danet-Desnoyers et al.
1991).
La synthse par l'embryon d'un facteur antilutolytique pourrait
ne pas tre le seul mcanisme responsable du maintien de la
gestation. Chez la truie, malgr la synthse dinterfron (Roberts et
al.1992), labsence de lutolyse serait imputable au fait que
lexcrtion de la PGF2 alpha serait, sous leffet des oestrognes,
dirige vers la lumire utrine et non pas dans la veine utrine (Bazer
1989). Par ailleurs, diverses tudes ont dmontr que les modalits de
la croissance folliculaire pouvait constituer une explication
complmentaire (Thatcher et al. 1989, Rettmer et al. 1992). Des
tudes histologiques ont en effet dmontr qu'entre le 17me et le 34me
jour, la gestation s'accompagne d'un recrutement plus important de
follicules de taille comprise entre 0.16 et 0.67 mm vers des
follicules de taille comprise entre 0,68 et 3,67 mm tout en
limitant leur dveloppement ultrieur (Guilbaut et al. 1986). De mme,
des tudes chographiques ont constat vers le 22me jour de gestation
la prsence en plus grand nombre sur l'ovaire ipsilatral que
contralatral la corne gestante de follicules de taille comprise
entre 7 et 13 mm ou suprieur 13 mm (Pierson et Ginther 1987).
Chez l'animal non-gestant et donc sans doute gestant, les
follicules non-ovulatoires prsents au cours de la phase dioestrale
sont impliqus dans le mcanisme de la lutolyse. En effet, la
cautrisation des follicules entre le 9me et le 15me jour du cycle
en augmente la dure en retardant le moment de la lutolyse
(Villa-godoy et al. 1985, Hughes et al. 1987). Par ailleurs, cette
manipulation entrane une rduction de la concentration de l'stradiol
dans la veine utro-ovarienne (Fogwell et al. 1985). L'action des
follicules non-ovulatoires est mdie par l'stradiol qu'ils secrtent.
Cette hormone participe indirectement via la synthse de rcepteurs
endomtriaux l'ocytocine, la formation de prostaglandines (Mc
Cracken et al. 1984) dont la synthse est stimule par l'ocytocine
d'origine lutale (Wathes et al. 1983).
Une rduction de la synthse d'stradiol par l'ovaire au cours des
8 12 jours suivant l'injection de GnRH a t rcemment dmontre
(Rettmer et al. 1992a, 1992b). Elle serait imputable la
lutinisation des follicules (Ireland et Roche 1982, Schwarz et al.
1984, Mac Millan et al. 1991) ou l'induction d'une ovulation
(Berchtold et al. 1978, Thatcher et al. 1989, Mac Millan et
Thatcher 1991). Il semble bien que l'effet lutotrope doive tre prfr
l'effet ovulatoire puisque l'injection de GnRH en phase dioestrale
n'est suivie d'aucune modification de nombre ou de taille des
follicules prsents (Rettmer et al. 1992a).
3.3.3.2. Mcanismes hormonaux de la mortalit embryonnaire
a. Observations cliniques et exprimentales
L'implication de l'asynchronisme embryo-maternel dans la
mortalit embryonnaire relve de deux types d'observations ralises
chez les animaux repeat-breeders d'une part et lors de transfert
d'embryons d'autre part.
Plusieurs tudes ont identifi une frquence plus grande de retard
du dveloppement embryonnaire chez les repeat-breeders que chez les
animaux normaux (Albihn et al. 1989, Albihn et al. 1991c). Le
manque de synchronisation strale et donc utrine entre la donneuse
et la receveuse contribue augmenter l