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