Applications de l’écho- Doppler à la reproduction bovine Revue de la littérature Prof. Ch. Hanzen Université de Liège Faculté de Médecine Vétérinaire Courriel : Christian. hanzen@uliege. be Publications : http: //orbi. ulg. ac. be/ Facebook : https: //www. facebook. com/Theriogenologie 10 février 2018
L’écho Doppler (Johann Christian Doppler, 1903) • • • Echographie : la fréquence de l’écho est équivalente à celle des ultrasons Echo-Doppler : la fréquence de l’écho est différente de celle des US du fait que les US rencontrent une structure en mouvement (le sang par exemple) • cette fréquence de l’écho est plus élevée (+) que celle de l’US lorsque le sang se dirige vers la sonde • cette fréquence de l’écho est moins élevée que celle de l’US (-) lorsque le sang s’écarte de la sonde Ces changements de fréquence sont transformés en couleurs (dont la brillance est d’autant plus élevée que le changement est important • Couleur rouge si le sang se dirige vers la sonde • Couleur bleue si le sang s’écarte de la sonde • A distinguer Echo-Doppler continu et pulsé et le power modecontinuous wave Doppler (CW) and (PW) See : Herzog et Bollwein in Reprod Dom Anim 42 (Suppl. 2), 51– 58 (2007)
Exemples d’images d’écho-Doppler Artère iliaque externe Artère utérine Veine iliaque externe Vascularisation du follicule Herzog et Bollwein 2007 Bollwein et al. 2016 Vascularisation du corps jaune
Schéma des applications de l’écho-Doppler en reproduction bovine (Follicules, corps jaunes, gestation et postpartum) CJ hémorragique de dioestrus et en régression et P 4 Effet de la PGF 2 a, Gn. RH, h. CG Dg précoce de non gestation KF vs KFL Phase de maintien de la gestation Involution utérine physiol et pathol Flux a. utérine et poids fœtal et saison I A VEL Foll recrutés Foll avant la dominance Follicule dominant Follicule avant l’ ovulation
L’uterus durant le cycle oestral - Le flux sanguin au niveau de l’artère utérine est maximal en prooestrus et en œstrus. - La relation avec les stéroïdes sexuels est peu significative. From Bollwein et al. Vet Clin Food Anim 32 (2016) 149– 164; Bollwein et al. 2000
Le follicule pendant sa vague de croissance • • Des signes de vascularisation sont plus souvent détectés au niveau des petits follicules (2, 5 à 4 mm) qui vont poursuivre leur croissance (Miyamoto et al. 2006) : on peut y voir un intérêt pour décider ou non d’une superovulation. Le flux sanguin est plus élevé 1 à 2 j avant la déviation chez le futur follicule dominant (Ginther et al. 2014) et demeure supérieur à celui observé chez le deuxième plus gros follicule (Miyamoto et al. 2006, Acosta et al. 2005, Pancarci et al. 2011). La vascularisation du follicule dominant (FD) de la 1ère vague est supérieur à celle du FD de la 2ème vague (Miura et al. 2014) L’ovaire porteur d’un follicule dominant et/ou d’un corps jaune est mieux vascularisé (Ginther et al. 2014) From Bollwein et al. Vet Clin Food Anim 32 (2016) 149– 164
Le follicule avant l’ovulation • • • l’augmentation de la vascularisation du follicule préovulatoire est associée à celle du taux de gestation (Siddiqui et al. 2009, Varughese et al. 2017) une augmentation du flux sanguin au niveau du follicule preovulatoire a été observé 30 min après l’injection d’un Gn. RH et au cours des suivant le pic de la LH (Acosta et al. 2003); Cette augmentation serait corrélée à l’augmentation des oestrogènes (Pancarci et al. 2012). Elle serait de nature à favoriser l’ovulation (Acosta et al. 2007). l’augmentation de la vascularisation du follicule préovulatoire est associée à • celle du taux de gestation (Siddiqui et al. 2009, Varughese et al. 2017) • un meilleur clivage des ovocytes et un meilleur développement de l’embryon (Siddiqui et al. 2009). • La ponction de COCs de meilleure qualité (Pancarci et al. 2012). • la vascularisation du kyste folliculaire est différente (interne à la paroi) de celle du kyste lutéinisé (en périphérie) (Matsui and Miyamoto 2009, Rauch et al. 2008). From Bollwein et al. Vet Clin Food Anim 32 (2016) 149– 164
Images écho-doppler du follicule dominant au 8ème jour du cycle (1 jours avant le début de son atrésie) et 36 heures avant l’ovulation) B-mode Echo-doppler FD : 36 h Avant l’ovulation From Bollwein et al. Vet Clin Food Anim 32 (2016) 149– 164 FD vague 1 J 8
Identification par echo-Doppler de la vascularisation de plusieurs follicules dominants lors de l’IA : comparer les diamètres et les vascularisations Reliquat de CJ Varughese et al. Theriogenology 103 (2017) 59 -68
Le corps jaune • • Le flux sanguin lutéal augmente progressivement entre le 2ème et le 5ème jour du cycle et CJ devient l’un des organes les plus vascularisés du corps (Wiltbank et al. 1988). Le flux sanguin lutéal est multiplié par 1, 5 entre les 7 et 15 du cycle (Utt et al. 2009, Herzog et al. 2011). Le flux sanguin lutéal commence à diminuer entre le 15ème et le 17ème jour du cycle en cas de non gestation (Acosta et al. 2002) La corrélation entre le flux sanguin et la P 4 s’observe davantage, en début de dioestrus (J 9 -12) et après la lutéolyse (5 jours avant l’ovulation) qu’au milieu du dioestrus ou en metoestrus (Luttgenau et al. 2011, Vasconcelos et al. 2001, Herzog et al. 2010, Scully et al. 2014). L’ocytocine ne serait pas impliquée dans la régulation du flux sanguin au niveau de l’ovaire (Brozos et al. 2012) Une augmentation de flux s’observe en début de lutéolyse (Shirasuna et al. 2004). Elle est suivie d’une diminution un jour plus tard (Miyamoto et al. 2005). la synthèse de P 4 est davantage associée au flux sanguin qu’à la taille du corps jaune (Herzog et al. 2010, 2011, Herzog and Bollwein 2007)
Le flux sanguin (J 9 à J 12) est davantage corrélé avec la concentration en P 4 (r=0. 7) qu’avec le diamètre du corps jaune (r=0. 4). (Lüttgenau et al. 2011, Herzog et Bollwein 2007 in Lüttgenau et Bollwein 2016) B-Mode La mesure du flux sanguin ne permet cependant pas d’évaluer la concentration en P 4 Flux sang
Le corps jaune • • • Le flux sanguin lutéal est comparable jusqu’au jour 13 suivant l’IA en cas ou non de mortalité embryonnaire. Il augmente par la suite en cas de maintien de la gestation (Herzog et al. 2011). . l’injection d’une PGF 2 a en dioestrus se traduit dans un premier temps par une augmentation du flux sanguin (Acosta et al. 2002) , l’oxyde nitrique pouvant constituer le médiateur endothélial de l’effet vasodilatatoire de la PGF 2 a (Shirasuna et al. 2008). L’injection d’une Gn. RH ou d’h. CG au moment de l’œstrus ne se traduit pas par une modification du flux sanguin, de la P 4 et de la surface du CJ 9 à 12 jours plus tard (Aslan et al. 2011). Une injection d’h. CG au 6ème jour du cycle se traduit par une augmentation transitoire (1 h) du flux sanguin La mise en place durant 14 jours d’une spirale vaginal au 5ème jour du cycle réduit le flux sanguin lutéal entre le 7ème et le 12ème jour du cycle L’injection de 0. 5 mg/kg de LPS s’accompagne d’une diminution transitoire de la P 4, de la surface lutéale et du flux sanguin (Herzog et al. 2012)
Image échographique (Power mode) du corps jaune au 9ème jour du cycle (Lüttgenau et Bollwein 2016) Artère ovarienne
Images échographiques du corps jaune en développement et en atrésie en B-mode et écho-doppler Vascularisation augmentée J 4 : développement B-mode Echo-doppler J 18 : atrésie Bollwein et al. Vet Clin Food Anim 32 (2016) 149– 164
Identification par echo-Doppler (mode pulsé 4000 Hz) de la vascularisation du follicule et du CJ chez la vache gestante et non-gestante Vache gestante Au moment de l’IA Vache non gest Varughese et al. Theriogenology 103 (2017) 59 -68 J 12 J 21
La gestation Le flux sanguin augmente significativement plus, 15 jours après l’IA, chez les animaux gestant que non gestant (Herzog et al. 2011) Surface du CJ Flux sanguin Méthode de constat précoce de gestation ? (Matsui et al. 2009) P 4
La gestation • • Le flux sanguin lutéal serait plus élevé chez les animaux gestants que non gestants ou cyclés entre le 15ème et le 21ème jour suivant l’IA ou l’oestrus (Utt et a. L 2009, Herzog et al. 2011, Scully et al. 2014). L’absence de diminution du flux sanguin lutéal constituerait un signe très précoce de gestation (Matsui and Miyamoto 2009; Utt et al. 2009). L’écho-doppler permettrait un diagnostic précoce de gestation (J 19 -J 21) puisque la régression physiologique du CJ précède sa régression morphologique (Matsui et al. 2009, Miyamoto et al. 2006, Herzog et al. 2010). Du fait de son manque de spécificité (Siqueira et al. 2013, Pugliesi et al. 2014, Utt et al. 2009) l’écho-Doppler permet d’identifier davantage les animaux non gestants que gestants : attention aux spécificités techniques des appareils et à l’expérience du manipulateur.
La gestation • • Les oestrogènes et la progestérone ne sont que peu impliqués dans la régulation du flux sanguin au niveau de l’artère utérine (Bollwein et al. 2000) Le flux sanguin au niveau de l’artère ipsilatérale et contralatérale à la corne gestante a été caractérisée (Bollwein et al. 2002). Au cours deux premiers mois de la gestation le flux sanguin utérin et lutéal est corrélé à la progestéronémie et au développement de l’allantochorion (Pinaffi et al. 2017) Ce flux artériel utérin serait en relation avec le poids du veau à la naissance (r=0. 4 -0. 6) (Panarace et al. 2006, Hartmann et al. 2013)
Comparaison de la vascularisation du corps jaune 14 et 18 jours après l’IA chez des génisses gestantes (A), non gestantes (B) et cyclées (C) = Le rapport entre la surface vascularisée et la surface du CJ est significativement différente entre les trois groupes Scully et al. Theriogenology 2014
Degré d’exactitude (Accuracy) du constat de gestation 20 jours post IA selon les critères échographiques considérés (Bos indicus : Nelore) Double critère possible de non gestation - Surface du CJ de < 2 cm 2 - < 25 % de la surface présentant des signes de flux sanguin A à D : gestantes E et F : non gestantes Pugliesi et al. Biology of reproduction t 2014 - PPV (probabilité qu’une vache soit gestante en cas de test positif. - NPV (probabilité qu’une vache soit non gestante en cas de test négatif.
Identification par echo-Doppler de la vascularisation des placentomes et du corps jaune au 60ème jour de gestation chez la vache Varughese et al. Theriogenology 103 (2017) 59 -68
Volume sanguin pendant la gestation Volume sanguin et poids du veau Herzog et Bollwein 2007 Bollwein et al. 2016 Heppelman et al. 2013 Hartman et al. 2013
La saison exercerait un effet sur le flux sanguin utérin de la corne gestante (augmentation au 7ème mois de gestation lors d’accouchement de génisses à viande au printemps) (Cain et al. 2017)
Le postpartum • • Après le vêlage, la diminution du flux sanguin est corrélée à celle de la régression utérine jusqu’au 28ème jour voire 65 ou 86 jours après le vêlage (Leidl 2000, Heppelman et al. 2013, 2014, Kruger et al. 2009) La rétention placentaire et la métrite puerpérale s’accompagnent d’altérations du flux sanguin (Heppelman et al. 2014, Hartmann et al. 2013) qui en cas de rétention placentaire ne sont pas modifiées par l’ocytocine (Magata et al. 2013) Volume sanguin utérin en postpartum Herzog et Bollwein 2007 Bollwein et al. 2016 Heppelman et al. 2013
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