Les technologies de reproduction assistée pour les chevaux : découvrez les techniques d’élevage

Les technologies de reproduction assistée (TRA) sont des méthodes de reproduction utilisées pour obtenir des poulains à partir de juments et d’étalons hypofertiles. Certaines techniques, comme le transfert d’ovocytes, sont principalement utilisées pour les juments incapables de mener une gestation à terme, ou même de produire des embryons pour un transfert embryonnaire.

D’autres techniques, comme l’injection intracytoplasmique de spermatozoïdes (IICS), sont avantageuses même dans le cas d’étalons fortement hypofertiles, puisqu’elles ne nécessitent qu’un seul spermatozoïde viable pour obtenir une gestation réussie.

Généralement, les techniques de reproduction assistée utilisées chez les chevaux requièrent une jument donneuse pour fournir un ovule, une jument receveuse pour porter le poulain, et du sperme provenant de l’étalon souhaité. Le prélèvement d’ovocytes chez les juments donneuses est une procédure invasive et coûteuse. C’est pourquoi les TRA ne sont généralement envisagées que si des tentatives répétées d’accouplement entre les chevaux reproducteurs choisis ont échoué.

La principale TRA utilisée aujourd’hui chez les étalons hypofertiles est l’injection intracytoplasmique de spermatozoïdes, mais elle peut aussi être utilisée en cas d’infertilité chez la jument comme chez l’étalon. Cette procédure consiste à injecter un seul spermatozoïde dans l’ovocyte en laboratoire, puis à transférer l’embryon obtenu dans une jument receveuse ou à le congeler pour un transfert embryonnaire ultérieur.

Technologies de reproduction assistée pour la reproduction équine

Les technologies de reproduction assistée (TRA) désignent généralement un ensemble de procédures reproductives utilisant des ovules issus d’une jument donneuse pour produire une descendance. Les principales TRA utilisées en reproduction équine sont les suivantes : ^[1]

• Le transfert d’embryons
• Le transfert d’ovocytes
• L’injection intracytoplasmique de spermatozoïdes (IICS)
• Le transfert interfallopien de gamètes (connu sous l’abréviation anglaise GIFT)
• La fécondation in vitro (FIV)

Avantages et inconvénients

Le principal avantage des TRA est de permettre la production de descendants à partir de chevaux incapables de se reproduire par saillie naturelle, insémination artificielle, ou même par transfert embryonnaire.

Généralement, les technologies de reproduction assistée les plus avancées sont utilisées dans l’un des deux cas suivants : ^[1]

• Chez des juments ayant des problèmes de fertilité qui les empêchent de produire des embryons pour un transfert embryonnaire ou de porter un poulain à terme
• Dans les cas où l’on utilise du sperme de très mauvaise qualité ou en quantité extrêmement limitée, par exemple après le décès de l’étalon, afin de maximiser les taux de gestation

Le principal inconvénient des TRA est qu’elles exigent le prélèvement invasif des ovocytes (ovules) chez la jument donneuse, ce qui requiert une expertise vétérinaire spécialisée. Les TRA sont aussi plus coûteuses que les méthodes de reproduction plus courantes, car elles nécessitent un équipement spécialisé pour le traitement des ovocytes ainsi qu’une formation spécialisée du vétérinaire.

Prélèvement d’ovocytes

La première étape de toutes les technologies de reproduction assistée (à l’exception du transfert embryonnaire) est le prélèvement des ovocytes chez la jument donneuse. Les deux principales méthodes de prélèvement sont la ponction transvaginale et la ponction par le flanc. ^[1][3][3]

La ponction transvaginale d’ovocytes immatures est de plus en plus courante, car elle est moins invasive et offre davantage de flexibilité quant au moment de la procédure et à la manipulation des ovocytes. ^[2]

Prélèvement d’ovocytes matures ou immatures

Dans le cadre du protocole de TRA, le vétérinaire doit décider s’il prélèvera des ovocytes matures ou immatures chez la jument donneuse. Le choix dépendra de son expertise, de l’équipement disponible, et d’autres facteurs.

Un ovocyte mature est un ovule pleinement développé, prêt à être fécondé. Le prélèvement d’ovocytes matures doit être réalisé juste avant l’ovulation, ce qui oblige le vétérinaire à suivre de près le cycle œstral de la jument afin d’effectuer le prélèvement au moment optimal. ^[2][4]

Les ovocytes matures sont aussi plus sensibles aux variations de température, et exigent une incubation immédiate après le prélèvement. ^[2][4] Les avantages du prélèvement d’ovocytes matures incluent : ^[2]

• La possibilité d’une meilleure qualité des ovocytes, car la maturation est stimulée naturellement par les hormones de la jument plutôt qu’artificiellement après le prélèvement
• Un prélèvement plus facile des ovocytes, puisqu’ils se détachent plus facilement de la paroi folliculaire à ce stade

Les ovocytes immatures sont des ovules non développés qui n’ont pas encore complété les étapes nécessaires à leur fécondation. Ils doivent subir une procédure de maturation en laboratoire avant d’être utilisés pour l’IICS. ^[5]

Le principal inconvénient de l’utilisation d’ovocytes immatures est qu’ils peuvent être plus difficiles à extraire du follicule, car ils y adhèrent fortement. ^[2][4] Cela peut entraîner des lésions du tissu ovarien si le vétérinaire doit gratter la paroi folliculaire pour extraire les ovocytes.

Voici quelques avantages du prélèvement d’ovocytes immatures : ^[2][4]

• Les ovocytes sont moins sensibles aux variations de température après le prélèvement
• Cette méthode ne nécessite pas de suivi du cycle œstral de la jument

Ponction par le flanc

La ponction par le flanc est une technique chirurgicale qui permet d’accéder à l’ovaire par le flanc de la jument afin de prélever des ovocytes.

Avant le prélèvement, les juments reçoivent une dose de gonadotrophine, une hormone qui stimule les ovaires à produire un à deux follicules matures prêts pour l’ovulation. ^[1] Ces follicules contiennent les ovocytes qui seront récupérés lors de la procédure.

Chez la jument, l’induction d’une « superovulation » (maturation de multiples follicules) est moins efficace que chez d’autres espèces. L’anatomie particulière de l’ovaire équin ne permet généralement d’aspirer qu’un ou deux follicules matures à la fois, par ovaire et par cycle. ^[1][5]

Pour effectuer une ponction par le flanc, le vétérinaire insère une canule dans le flanc de la jument. Il manipule ensuite l’ovaire en le positionnant par palpation rectale, puis une aiguille est introduite par la canule jusque dans le follicule mature. ^[1]

Une fois le follicule ciblé, son contenu, incluant l’ovocyte et le liquide folliculaire, est aspiré à l’aide d’une seringue, selon un processus appelé aspiration. L’ovocyte collecté est ensuite examiné en vue d’une utilisation dans une technique de reproduction assistée.

Procédure de ponction ovocytaire transvaginale

La ponction ovocytaire transvaginale est une autre méthode de récupération des ovocytes qui consiste à recueillir les ovules directement à partir des ovaires d’une jument au moyen d’une aiguille insérée à travers la paroi vaginale. Cette procédure est généralement utilisée pour recueillir des ovocytes immatures, mais peut aussi servir à prélèvement des ovocytes matures ^[2][5]

La ponction ovocytaire transvaginale ne nécessite aucune stimulation ovarienne et peut être réalisée à n’importe quel moment du cycle œstral de la jument. ^[2] Certains grands établissements effectuent cette procédure tous les 14 jours chez leurs juments afin de maximiser la collecte des ovocytes. ^[2][4][5]

Lors d’une ponction ovocytaire transvaginale, le vétérinaire insère une sonde échographique spécialisée dans le canal vaginal de la jument. Cette sonde est munie d’un canal pour une aiguille reliée à une pompe à vide. ^[1] Une fois la sonde en place, le vétérinaire positionne l’ovaire par palpation rectale jusqu’à ce qu’il soit visible à l’échographie.

Le vétérinaire insère ensuite l’aiguille dans un follicule et active la pompe à vide pour le drainer. ^[2] Le vétérinaire peut aussi décider de remplir puis de drainer le follicule plusieurs fois avec une solution stérile afin de tenter de détacher les ovocytes de la paroi folliculaire. ^[1][2][5][6]

La procédure est répétée pour chaque follicule accessible au vétérinaire.

Transfert d’ovocytes

Le transfert d’ovocytes est une technique de reproduction où un ovocyte (ovule) prélevé chez une jument donneuse est transféré dans l’oviducte d’une jument receveuse pour la fécondation et le développement ultérieur.

L’oviducte, également appelé trompe de Fallope chez l’humain, est le conduit reliant l’ovaire à l’utérus chez les mammifères femelles. C’est à cet endroit que la fécondation a généralement lieu lors d’une saillie naturelle.

Au cours de cette procédure, les ovocytes de la jument receveuse sont d’abord prélevés puis remplacés par l’ovocyte de la jument donneuse, afin de s’assurer que toute progéniture possède le matériel génétique de la donneuse.

Dans l’ensemble, le transfert d’ovocytes présente le taux de réussite le plus élevé parmi les technologies de reproduction assistée, avec environ 40 % des transferts menant à une gestation réussie. ^[1][5]

Avantages du transfert d’ovocytes

La principale raison d’utiliser le transfert d’ovocytes est de permettre la production de poulains à partir de juments qui ne peuvent pas produire leurs propres embryons. Les affections courantes chez la jument donneuse pouvant justifier un transfert d’ovocytes incluent : ^[1]

• L’endométrite chronique
• Le pyomètre
• Les lésions à l’utérus ou au col de l’utérus causées par une blessure antérieure ou une dystocie (mise bas difficile)

Inconvénients du transfert d’ovocytes

Les inconvénients liés au transfert d’ovocytes incluent : ^[1][3][5]

• Ce processus nécessite un sperme de bonne qualité pour maximiser les chances de gestation
• Il existe un risque que tous les ovocytes de la jument receveuse ne soient pas prélevés, ce qui pourrait entraîner un embryon portant son matériel génétique
• Le nombre d’ovocytes pouvant être implantés est limité au nombre de juments receveuses synchronisées avec la donneuse
• Il existe un risque élevé d’endométrite post-insémination chez la jument receveuse, car les relaxants des muscles lisses requis pour la manipulation ovarienne réduisent l’élimination du sperme après l’insémination

Procédure de transfert d’ovocytes

Il existe deux principaux types de procédures de transfert d’ovocytes, selon le type de jument receveuse utilisée. Les vétérinaires et les propriétaires peuvent opter pour une jument receveuse cyclée ou une jument non cyclée. ^[1][5][7]

Jument cyclée

Si la jument receveuse a en cycle actif, elle est alors synchronisée avec la jument donneuse afin que leurs cycles œstraux coïncident approximativement. Une fois synchronisées, les juments reçoivent une dose de gonadotrophine le même jour. ^[1]

Lorsque les follicules matures sont prêts chez les deux juments, une procédure de récupération ovocytaire est effectuée. Pour la jument donneuse, cette procédure permet de recueillir l’ovocyte destiné à être implanté chez la receveuse.

Chez la jument receveuse, la procédure sert à retirer les ovocytes contenus dans ses follicules matures, empêchant ainsi ces ovocytes d’entrer dans l’appareil reproducteur après l’ovulation. ^[1]

Jument non cyclée

Les juments receveuses qui n’ont pas un cycle actif reçoivent un traitement aux œstrogènes avant le transfert, suivi de progestérone. Ces hormones préparent l’appareil reproducteur à accueillir un embryon, même si les ovaires de la jument ne sont pas actifs. ^[1]

Les principaux avantages d’utiliser des juments receveuses non cyclées incluent : ^[1]

• Élimine le besoin de synchroniser la jument donneuse et la jument receveuse
• La jument receveuse n’a pas besoin de subir de procédure de récupération d’ovocytes dans le cadre de la préparation au transfert

Implantation d’ovocyte

Une fois la jument receveuse préparée et l’ovocyte de la donneuse obtenu, la jument receveuse subit une implantation chirurgicale de l’ovocyte. Pour les juments cyclées, l’intervention chirurgicale a lieu aux environs du moment de l’ovulation, de façon à ce que son équilibre hormonal puisse soutenir le développement embryonnaire. ^[1]

Pour implanter l’ovocyte, le vétérinaire réalise une chirurgie abdominale en position debout en pratiquant une incision dans le flanc de la jument receveuse. Il localise ensuite l’oviducte de la jument et y insère l’ovocyte à l’aide d’une pipette ou d’un cathéter. ^[1][5][7]

Le vétérinaire procède ensuite à l’insémination de la jument receveuse avec le sperme choisi, en suivant une procédure d’insémination artificielle classique. ^[1][5]

Fécondation in vitro

La fécondation in vitro (FIV) consiste à féconder un ovocyte prélevé avec des spermatozoïdes dans un environnement de laboratoire. ^[1]

Durant cette procédure, l’ovocyte prélevé est placé dans une boîte de Petri avec des spermatozoïdes, permettant à ces derniers de féconder l’ovocyte. Comparativement à d’autres espèces, la fécondation in vitro est très peu efficace chez le cheval.

Les spermatozoïdes équins pénètrent difficilement la paroi de l’ovocyte par eux-mêmes, ce qui nécessite des techniques plus invasives telles que l’injection intracytoplasmique de spermatozoïdes (IICS). ^[1][8]

Injection intracytoplasmique de spermatozoïdes

L’injection intracytoplasmique de spermatozoïdes (IICS) est la principale alternative à la fécondation in vitro chez les chevaux. L’IICS est une option de plus en plus populaire dans le traitement de l’hypofertilité, notamment chez les chevaux de sport. ^[6]

Lors de cette procédure, le vétérinaire injecte un ovocyte prélevé avec un seul spermatozoïde sous microscope, écartant ainsi le besoin pour le spermatozoïde de pénétrer la paroi ovocytaire par lui-même. ^[1] L’ovocyte fécondé est ensuite incubé pour permettre le développement de l’embryon, qui est par la suite transféré à une jument receveuse.

Avantages de l’IICS

L’IICS peut être bénéfique autant pour les juments que pour les étalons, en permettant la naissance de poulains qui n’auraient pas pu être produits dans des conditions traditionnelles. Les juments qui peuvent tirer profit de l’IICS comprennent : ^[2][6]

• Les juments atteintes d’infertilité chronique causée par une endométrite ou des lésions à l’appareil reproducteur
• Les juments de compétition, puisque les embryons issus de l’IICS peuvent être congelés pour une utilisation ultérieure
• Les juments âgées souffrant de problèmes de fertilité liés à l’âge

Les autres avantages de l’IICS pour les propriétaires de juments incluent : ^[1][6][8]

• La possibilité d’obtenir plusieurs gestations à partir d’une seule procédure de récupération d’ovocytes chez la jument donneuse, si plusieurs ovocytes sont prélevés
• Aucune nécessité d’implanter chirurgicalement l’ovocyte chez la jument receveuse
• Plus de flexibilité au niveau de la synchronisation des juments donneuses et receveuses

Pour les propriétaires d’étalons, les avantages de l’IICS incluent : ^[2][3]

• L’optimisation de l’utilisation du sperme disponible en quantité limitée à cause du décès ou de l’âge avancé d’un étalon de grande valeur
• La possibilité d’utiliser du sperme congelé pouvant être transporté et entreposé pendant de longues périodes
• La possibilité de diviser une seule dose de sperme en plusieurs doses, pouvant ainsi générer plusieurs gestations
• L’optimisation des chances de gestation provenant d’étalons présentant une faible qualité de sperme, car la procédure ne nécessite qu’un seul spermatozoïde viable

Inconvénients de l’IICS

Les principaux inconvénients de l’IICS sont liés au coût de la procédure, ainsi qu’à la nécessité, pour le vétérinaire spécialisé en reproduction, d’avoir une formation spécifique et de disposer de l’équipement requis. ^[2]

Les taux de réussite varient considérablement et se situent entre 21 et 55 % selon les différentes études cliniques. ^[1]

Procédure d’injection intracytoplasmique de spermatozoïdes (IICS)

Le vétérinaire examine d’abord les ovocytes prélevés afin de s’assurer qu’ils ont atteint un stade de développement adéquat pour la procédure d’IICS. Une fois la maturité des ovocytes confirmée, il effectue une procédure de migration  swim-up  pour sélectionner les spermatozoïdes qui seront implantés dans l’ovocyte.

La procédure de migration  swim-up  consiste à placer une paille de sperme décongelé dans un incubateur pendant environ 15 minutes. Le vétérinaire prélève ensuite l’échantillon situé tout en haut de la paille, car cette portion est censée contenir les spermatozoïdes présentant la plus grande motilité. ^[2][5]

Parmi cette population de spermatozoïdes, le vétérinaire sélectionne un seul spermatozoïde qu’il aspire dans une pipette spécialisée. Il insère ensuite la pipette dans l’ovocyte à l’aide d’un microscope et y injecte le spermatozoïde. L’ovocyte fécondé est ensuite incubé pendant environ 7 à 9 jours, période pendant laquelle il se développe pour devenir un embryon.

Une fois que l’embryon est suffisamment développé, le vétérinaire le transfère dans une jument receveuse au moyen d’une procédure transcervicale semblable à une insémination artificielle. ^[2] Il est également possible de transférer chirurgicalement les ovocytes fécondés dans une jument receveuse immédiatement après la procédure d’IICS. ^[1]

Transfert interfallopien de gamètes (GIFT)

Le transfert interfallopien de gamètes (connu sous l’abréviation anglaise GIFT) constitue une autre option possible à la fécondation in vitro (FIV) chez les chevaux. Cette procédure consiste à transférer chirurgicalement à la fois les ovocytes et les spermatozoïdes dans l’oviducte d’une jument receveuse, selon une technique semblable au transfert d’ovocytes. ^[1]

Le GIFT permet d’éviter certains inconvénients associés au transfert d’ovocytes, car il permet d’utiliser du sperme de qualité inférieure et réduit le risque d’endométrite post-insémination chez la jument receveuse. ^[1][8][9]

Cependant, le GIFT présente un faible taux de réussite lorsqu’on utilise du sperme congelé ou réfrigéré. La procédure nécessite généralement du sperme frais, ce qui limite son application clinique. ^[1][5][8][9]

À l’heure actuelle, le GIFT est rarement utilisé en reproduction équine, en raison de la disponibilité et du taux de succès relatifs de l’IICS. ^[8]

Questions fréquemment posées

Voici quelques questions fréquemment posées sur les technologies de reproduction assistée chez les chevaux :

Résumé

• Les technologies de reproduction assistée utilisées pour la reproduction équine permettent d’obtenir des poulains à partir de juments et d’étalons autrement hypofertiles
• La plupart des TRA nécessitent une jument donneuse pour fournir un ovocyte (ovule) et une jument receveuse pour porter l’embryon
• L’IICS gagne en popularité, car elle présente peu d’inconvénients et constitue une option avantageuse en cas d’hypofertilité et ce, autant chez la jument que chez l’étalon