Chrystophe Ferreira

Plateforme commune ANIMA 5

Développement et coordination des animaleries

Université Paris Descartes

PHYSIOLOGIE DE LA REPRODUCTION:

Rongeurs et lagomorphes

ASPECTS ‘‘ PSYCHOLOGIQUES’’

Implication de processus cognitifs dans le comportement de reproduction

des rongeurs, les influences hormonales et phéromonales ne sont pas

suffisantes (monte…)

Différents types de processus neurobiologiques semblent impliqués:

•Développement de la sensibilité génitale par le léchage maternel

•Familiarisation à certaines odeurs (maternelles)

•Représentation du « schéma corporel » par des contacts tactiles variés

lors des jeux avec les partenaires pendant la période juvénile

•Mémorisation contextuelle centrée sur le comportement en cours ou les

caractéristiques d’environnement

APPAREIL GENITAL MALE

Maturation constante des

gamétocytes:

Cœxistence de différents stades

Durée moyenne de la spermatogenèse:

•5 semaine chez la souris

•7 semaines chez le rat

APPAREIL GENITAL MALE

Voies spermatiques

+

glandes annexes dont:

•Glandes coagulantes (prostate antérieure) chez le rat et la souris → bouchon

vaginal

•Glandes préputiales (ou inguinales chez le lapin)

APPAREIL GENITAL FEMELLE

Ovaire

+

Tractus génital =

•Oviducte (infundibulum)

•Utérus (corne + corps)

•Vagin (vestibule / vulve)

Utérus bifide duplex ou bipartite

Glandes préputiales (et périnéales

chez le lapin) → sécrétions

odorantes attractives pour les

males

APPAREIL GENITAL FEMELLE

graisse

ovaire

oviducte

utérus

Ratte et souris:

ovaires complètement

enfermés dans la bourse

ovarique

→ pas de gestations extra

utérines

→ problème pour la

réimplantation des

embryons par les voies

naturelles

OVAIRE ET FOLLICULES

• les ovocytes ( 85 µm, prophase méïose 1) sont dans les follicules de De Graff

→ maturation

→ cellules et fluide folliculaire

OVOCYTES

• Les ovocytes fécondés sont initialement entourés de cellules folliculaires

→ Cumulus

• Tous les ovocytes libérés ne conduisent pas à une gestation

CYCLE OESTRAL

Activité cyclique de l’ovaire sous contrôle hormonal, variable selon les

espèces

type durée des

cycles (j)

durée de

l’oestrus

Mécanisme

d’ovulation

souris Polyoestrus 4-5 9-20 h spontanée

Ratte Polyoestrus 4-5 12-14 h spontanée

hamster Polyoestrus 4 4-23 h spontanée

cobaye Polyoestrus 16-19 6-15 h spontanée

gerbille Polyoestrus 4-6 12-18 h spontanée

lapine Polyoestrus 15-16 13 j provoquée

CYCLE OESTRAL

Ovaire à double fonction

Exocrine: maturation et émission cyclique

du gamète

Endocrine: imprégnation hormonale de l’appareil

reproducteur nécessaire à la

fécondation et à l’implantation

Fonctions contrôlées par les gonadotropines hypophysaires: FSH (hormone

folliculo-stimulante) et LH (hormone lutéinisante) dont les taux circulants

régulent la stéroidogenese ovarienne (progestérone et oestrogene).

Les stéroïdes ovariens, en interaction avec différents peptides, sont à

l’origine des phases du cycle grâce au rétrocontrôle qu’elles assurent a

différents niveaux de l’axe hypothalamo-hypophyso-ovarien.

CYCLE OESTRAL

Pro oestrus (1J)

Maturation folliculaire

sous contrôle FSH

Synthèse d’oestrogenes

Oestrus (1-2J)

Ovulation sous

contrôle LH

(Metestrus)

Synthèse de

progestérone

par le corps jaune

→ maturation de

L’endomètre

Diestrus (1-2J)

Phase lutéale

CYCLE OESTRAL

Identification de la phase d’oestrus possible par:

Observation :

•Vagin « ouvert »

•Muqueuse rose et humide

•Lèvres vaginales striées

Frottis vaginal (Ruckebusch, 1981)

leucocytes

¢ epithéliales nuclées

(+ leucocytes)

¢ epithéliales cornifiées

¢ epithéliales cornifiées

(+ leucocytes)

Mesure de la température:

Augmentation de la temperature

rectale de 1 à 1,5 C avec le début

de la phase lutéale (chaleurs)

CYCLE OESTRAL

Identification de la phase d’oestrus possible par:

Mesure de l’impédance électrique de la muqueuse vaginale :

•La résistance électrique mesurée est plus importante pendant la phase de

pro œstrus (> 4 KΩ) → accouplement le soir même

•Demande de l’habitude pour obtenir des mesures correctes

•Prévision efficace œstrus chez le rat

Ex Lewis: impédence (48%) > frottis (14%) >> « non triées » (6.7%) Jaramillo et al, Lab Anim (NY), 2012, 41(5):122-8

•Possible (sondes différentes ) chez souris et rats

Matériel spécialisé ou « artisanal »

Ramos et al, J Appl Physiol, 2001

CYCLE OESTRAL

Mesure de l’impédance électrique de la muqueuse vaginale :

•Pas prédiction à 100% (tri / enrichissement)

•Stimulation vaginale peut induire des

pseudo-gestations (idem frottis)

•Efficacité variable selon position de la sonde,

urine…

•Plus aléatoire chez la souris

+ cout « élevé »

→ A réserver à priori aux structures ayant des

besoins de grosses productions ou/et

accouplements programmés

Photo S. Reibel

Phéromones et olfaction:

Signaux captés par l’épithélium olfactif et l’organe

Vomeronasal

ablation chez la femelle → comportement « male »

- Effet Whitten:

Stimulation et synchronisation des oestrus en introduisant un male (ou les

phéromones de son urine ) dans une cage de femelles

- Effet Wandenberg:

Accélération de la puberté des jeunes femelles en présence d’un male adulte

différent du père

- Effet Lee-Boot:

Les phéromones d’autres femelles retardent la puberté

Tendance au ralentissement et à l’arrêt des cycles de femelles maintenues à long

terme en groupes stables

- Effet Bruce:

Avortement augmenté (blocage de l’implantation) en présence d’un male différent

du père

ACCOUPLEMENTS NATURELS

Maintien de bonnes performances zootechniques:

Marquage territorial urinaire

→ nettoyage des cages et fréquence de change

→ transfert du nid « sale » dans le nouvel environnement

Choix du male par la femelle ( dominance, expérience sexuelle, parenté…)

Convention (ratte et souris):

Ovulation 3 à 5 heures après le début de la période de nuit, fécondation 1 à

2 heures après accouplement

→ J0 ou E0 ou 0dpc = milieu de la période de nuit de la fécondation

ACCOUPLEMENTS NATURELS

VERIFICATION DE L’ACCOUPLEMENT

- Observation du bouchon vaginal:

Coagulation des protéines du liquide séminal

(glandes coagulantes) dans le vagin.

- Taille, visibilité et durée variable.

Théoriquement 12 à 14 h après accouplement

- beaucoup plus visible (et utilisé) chez la souris

- Frottis vaginal (+ bouchon)

Prélèvement vaginal à J0.5 (anse, écouvillon)

étalement sur lame et observation à la loupe:

une forte densité de spermatozoïdes

représente une gestation probable qui devra

être confirmée par palpation à partir de J12.

- Très utilisée chez la ratte

DEVELOPPEMENT EMBRYONNAIRE

DEVELOPPEMENT EMBRYONNAIRE PRE-IMPLANTATOIRE

Ampoule

Oviducte Cornes utérines

E:0,5-1 E:1,5 E:2 E:3,5 E:4 E:3 E:2,5

DEVELOPPEMENT EMBRYONNAIRE

E 6.5:

différenciation du mésoderme

(gastrulation)

E 7.5:

allantoïde et neurulation

E 8.5 à 9.5:

Retournement (mise en

place de l’amnios et du

futur cordon)

+

Organogenèse précoce:

-Bulbes cérébraux

-Cœur

-somites

DEVELOPPEMENT EMBRYONNAIRE

Organogenese:

- Mise en place des

différents organes

- Circulation sanguine

- Cartilages

NAISSANCE

GESTATION

Durée (jours) Nombre de

petits / portée

Nombre de portées

/ an

souris 19-21 4-8 3-4

Ratte 21-23 6-9 3

hamster 16 5-9 6-8

cobaye 63-70 1-6 4-5

gerbille 24-26 1-12 7-8

lapine 29-33 1-18 4-5

Grande variabilité selon les espèces et les souches à l’intérieur d’une

même espèce (nombre de petits)

MAMELLES

Mamelles

Espèce Nombre

(paires) Situation

souris 5 2 axillaires, 1 pectorale,

2 inguinales

Ratte 6 3 pectorales,

1 abdominale, 2 inguinales

hamster 6-7 2 pectorales, 2-3

abdominales, 2 inguinales

cobaye 1 inguinale

gerbille 4 2 pectorales, 2 inguinales

lapine 4-5 1 pectorale, 2-3

abdominales, 1 inguinale

LA SOURIS

Evolution séparée sous forme de souches consanguines depuis 1909 (DBA/2)

→ variabilité considérable entre les souches et les lignées

C57BL/6 FVB

Petits sevrés par portée = 4,3 Petits sevrés par portée = 8.2

Intervalle entre portées = 34 J intervalle entre portées = 27 J

- Espérance de vie: 1 à 2 ans

- Poids adulte: 25 à 35 grammes pour le male, 10 g de moins pour la femelle

- Puberté entre 35 J ( ) et 45 j ( ), accouplement à 6 (♀) et 8 (♂) semaines

- Système d’élevage variable selon la souche (agressivité)

- Cycle oestral de 4-5 jours, vérification de la fécondation par bouchon vaginal

- Gestation de 19 à 21 jours

- Poids à la naissance d’environ 1 g, sexage par la distance ano-génitale

- Sevrage à 3-4 semaines, séparation rapide des sexes

Distance ano-génitale

La distance entre la papille urogénitale et l’anus est plus grande chez les males

Raton nouveau né femelle Raton nouveau né mâle

LE RAT Importante variabilité entre les souches et les lignées (Wistar et SD distribués depuis plus

de 50 ans)

Sprague Dawley Brown Norway

Poids femelle (15S) = 300 g Poids femelle (15S) = 175 g

Petits sevrés par portée = 11 Petits sevrés par portée = 5

stérilité = 0.4% stérilité = 15,8%

- Espérance de vie: 2 ans ½ à 3 ans

- Poids adulte: 400 à 500 grammes pour le male, 100 g de moins pour la femelle

- Puberté à 2 mois, accouplement à 3 mois (selon le poids) et jusqu’à 12 – 15 mois

- Système d’élevage monogame ou harem (séparation des femelles gestantes)

- Cycle oestral de 4 jours, vérification de l’oestrus et de la fécondation par frottis vaginal

- Gestation de 21 à 23 jours pouvant aller jusqu’à 30 jours en cas de gestation post-

partum (implantation retardée)

- Poids à la naissance d’environ 5 g, sexage par la distance ano-génitale

- Sevrage à 3 semaines (40 à 50 g), séparation des sexes à 7 semaines

LE COBAYE

Cobaye = cochon d’Inde = Guinea pig =Cavia porcellus

Animal nerveux mais peu agressif

avec des comportements de

panique de groupe

Suplémentation en vitamine C

Hébergement adapté au comportement

alimentaire

Dunkin Hartley

- Espérance de vie: 4 à 8 ans

- Poids adulte: 600 g à 1 kg, variable selon la souche

- Puberté des femelles à 4-5 semaines et des males à 10 semaines

- Accouplement des femelles à 3 mois (450 à 600g) et des males à 3-4 mois

- Système d’élevage monogame ou harem (4 à 20 femelles). Sevrage à 21 jours

- Ouverture du vagin recouverte d’une membrane hormis pendant l’oestrus et la mise bas

- Cycle oestral d’environ 16 jours, vérification de la fécondation par « bouchon »

vaginal ou frottis

- Gestation de 59 à 72 jours (63j)

- Poids à la naissance de 70 à 110 g, bébés mobiles, pourvus de poils et d’yeux ouverts

- Sevrage et séparation avant 1 mois (21 à 28 jours)

LE HAMSTER

Hamster doré

= hamster syrien ≠ hamster chinois

= Mesocrecetus auratus ≠ Cricetulus griseus

Animal facilement perturbé.

Assez agressif

Hamster doré

- Espérance de vie: environ 2 ans

- Poids adulte: environ 100 g, femelle légèrement plus grosse

- Puberté des femelles à 6-8 semaines et des males à 8-12 semaines.

Accouplement après 6 semaines.

- Système d’élevage monogame préférable, problèmes d’agressivité de la

part de la femelle

- Cycle oestral de 4 jours, écoulements vaginaux post oestrus

- Gestation de 16 jours

- A la naissance, éviter les perturbations pendant au mois une semaine,

cannibalisme fréquent

- Sevrage et séparation des males à 1 mois, séparation des femelles avant 2

mois

LA GERBILLE

Animal nocturne et pacifique

Très adaptable en terme d’ environnement

Besoins hydriques minimes

- Espérance de vie: 3-4 ans gerbille de Mongolie

- Poids adulte: 70 à 100 g

- Puberté des femelles à 2 mois et des males à 3 mois. Accouplement après 3

mois et jusqu’à 18 mois (femelles).

- Système d’élevage: couples exclusifs formés à 10-12 semaines.

Acouplement en trios possible avant maturité. Pas de séparation longue.

- Cycle oestral de 4 jours, nouvelle fécondation post partum avec

implantation retardée

- Gestation de 25 jours

- Poids à la naissance de 3 g, nidicoles (ouverture des yeux vers 15 jours)

- Sevrage à 1 mois, séparation à 6 semaines

LE LAPIN

Plusieurs races dont la plus utilisée est le

« Nouvelle Zélande » albinos

- Espérance de vie: 4 à 5 ans

- Poids adulte: 3 à 5 kg

- Puberté des femelles à 3 mois ½ et des males à 4 mois 1/2.

Accouplement vers 5 – 6 mois. Maturité sexuelle des males à 4 mois 1/2

- Système d’élevage en général monogame.

- Ovulation provoquée par le coït 10 à 12 heures après la saillie. Pas de cycle

oestral spontané mais acceptation du male très variable. Poursuite des

accouplements pendant la gestation malgré la progestérone

- Gestation de 29 à 33 jours

- Poids à la naissance d’environ 25 g, nidicoles (ouverture des yeux vers 10

jours)

- Sevrage à 1 mois et séparation vers 7 semaines