L'insémination artificielle (IA) est une technique de reproduction assistée qui a gagné en popularité chez les éleveurs félins au cours des dernières décennies. Cette méthode offre une alternative à l'accouplement naturel, particulièrement lorsque celui-ci est impossible ou difficile. Bien que l'IA féline soit encore en développement, des progrès significatifs ont été réalisés, ouvrant ainsi la voie à de nouvelles possibilités pour la sélection et la reproduction des chats de race.
Introduction
L'insémination artificielle (IA) est une technique de plus en plus demandée par les éleveurs félins. Elle est encore en cours de développement, mais de nets progrès ont été réalisés ces 10 dernières années. L’IA consiste à introduire le sperme du mâle dans le vagin ou l’utérus de la femelle, lorsque la fécondation naturelle est irréalisable ou difficile. L'essor du chat de race est bien réel et les professionnels sont demandeurs d’outils qui leur permettraient de diversifier leur travail de sélection. Aussi, depuis le début des années 2000, les travaux relatifs à la reproduction assistée dans l’espèce féline fleurissent.
Indications de l'Insémination Artificielle Féline
L'insémination artificielle féline est indiquée dans plusieurs situations, notamment :
- Impossibilité d'accouplement naturel : refus de la saillie par la femelle, agressivité, malformations physiques, manque d'expérience des animaux.
- Utilisation de semence fraîche, réfrigérée ou congelée, permettant ainsi la reproduction avec des animaux éloignés géographiquement ou décédés.
- Difficultés à détecter les chaleurs chez certaines chattes.
- Hybridations entre différentes espèces félines.
- Volonté de l'éleveur de contrôler la reproduction et d'optimiser la sélection des races.
Physiologie de la Reproduction Féline
La chatte est un animal à poly-œstrus saisonnier, ce qui signifie que son cycle reproducteur est influencé par les variations de lumière et de température. Un éclairage minimal d’environ 10 heures est nécessaire. La reproduction est influencée par l’environnement, notamment par les heures d’exposition à la lumière. Les chattes sont en repos sexuel grâce à la sécrétion de mélatonine pendant les heures d’obscurité. La race joue aussi un rôle majeur dans l’âge d’apparition, comme dans la durée et l’intensité de l’expression des chaleurs. Ainsi, les chattes de races orientales, comme le siamois, sont, en général, plus précoces et expriment leurs chaleurs plus fortement que celles de races brévilignes à poils longs, tel le persan, chez lesquelles les chaleurs peuvent passer inaperçues. D’autres facteurs environnementaux influencent l’apparition des chaleurs : une température douce, des contacts sociaux avec d’autres chattes (tout particulièrement si elles sont en chaleurs), la visualisation et le contact avec des mâles.
La chatte est une espèce à ovulation induite par le coït, même si des ovulations spontanées ont été observées jusqu’à 87 % chez des chattes d’une colonie isolées des mâles. Les follicules de la chatte sont près à ovuler dès le premier jour des chaleurs, mais le moment optimal semble être entre le troisième et le cinquième jour. L’induction est purement mécanique, la semence ne contribue pas à déclencher l’ovulation. Le coït stimule les récepteurs nerveux présents sur le vestibule et induit la sécrétion de l’hormone gonadolibérine ou gonadotrophine releasing hormone (GnRH), hormone hypothalamique responsable de la sécrétion hypophysaire de l’hormone lutéinisante ou luteinising hormone (LH).
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Induction des Chaleurs
Avoir des chattes en chaleurs tout au cours de l’année repose sur une gestion optimale des facteurs de l’environnement. Un système permettant l’éclairage pendant 14 heures par jour à une intensité de 300 lux (luminosité permettant la lecture d’un journal) et une température douce (20 à 25 ºC) sont primordiaux dans toute la chatterie. Les contacts sociaux avec des femelles en chaleurs, ainsi que la possibilité de visualiser, voire d’approcher des mâles favorisant l’entrée en chaleurs et l’obtention de chaleurs régulières chez des chattes déjà cyclées. Dans les chatteries de grande taille, mâles et femelles adultes sont séparés dans deux pièces annexes. Les mâles sont logés dans des cages individuelles ou par couple pour prévenir les bagarres alors que les femelles sont en liberté ou par groupe de 4 ou 5 dans une pièce voisine. Il convient de minimiser les facteurs de stress tels qu’une surpopulation ou des nuisances sonores extérieures, qui peuvent être réduites avec l’installation d’un poste radio dans la chatterie. De bonnes conditions d’hygiène sont à assurer.
L’induction médicale des chaleurs est à réserver aux chattes ne rentrant pas en chaleurs naturellement. Une injection intramusculaire de 75 à 100 UI de PMSG (Chronogest(r)PMSG) suffit pour induire les chaleurs en moins de 24 heures.
Induction de l'Ovulation
L’ovulation peut être induite à tout moment des chaleurs. Néanmoins, le taux de gestation est significativement plus élevé lorsque les chattes sont saillies entre le troisième et le cinquième jour par rapport au premier jour des chaleurs. Cette période correspond au moment où les follicules ont acquis une taille maximale et où le tractus génital a été suffisamment imprégné en œstrogènes. La taille des follicules peut être confirmée par des mesures échographiques. La stimulation mécanique réalisée par le chat pendant le coït peut être reproduite par une série de stimulations du vestibule vaginal avec un coton-tige ou une cytobrosse. Le protocole publié est de quatre à huit stimulations de 2 à 5 secondes toutes les 5 à 20 minutes. Un autre protocole de stimulation de 5 secondes toutes les 30 minutes sur une période d’environ 2 à 3 heures a été évalué à l’École nationale vétérinaire d’Alfort (ENVA) avec un taux d’ovulation chez 72 % des chattes. Si la chatte est effectivement en œstrus, elle pédale pendant la manipulation. Une stimulation correcte est suivie d’un léchage frénétique de la vulve et d’un roulement sur le dos.
Une injection intramusculaire unique de 100 UI de hCG (Chorulon(r)) administrée entre le troisième et le quatrième jour des chaleurs est la méthode d’induction de l’ovulation rapportée dans les principales publications d’IA chez la chatte.
Techniques d'Insémination Artificielle Féline
Plusieurs techniques d'IA sont utilisées chez la chatte, chacune ayant ses avantages et ses inconvénients :
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1. Insémination Intra-vaginale (IAV)
L’IA intravaginale est une technique peu invasive, facile à mettre en pratique et ne nécessitant pas forcément une anesthésie générale qui peut perturber l’ovulation. D’après Tanaka et coll., les chattes inséminées par voie intravaginale sous anesthésie générale avec 20 millions de spermatozoïdes présentent un taux de gestations de 6 %. Dans cette même étude, 80 % des chattes ont été gestantes après une IA intravaginale avec 80 millions de spermatozoïdes. Il ne s’agit donc que d’une question de nombre de spermatozoïdes capables de traverser le col de l’utérus.
Pour obtenir 80 % de chattes gestantes en déposant la semence directement dans le vagin des animaux, procédure la plus facile et réalisable sans anesthésie avec une simple sonde urinaire, l’éjaculat devrait contenir au moins 80 millions de spermatozoïdes.
2. Insémination Intra-utérine (IAU)
L’anesthésie générale est incontournable avant la réalisation d’une IA intra-utérine. La technique d’IA intra-utérine par voie transcervicale a été décrite il y a une dizaine d’années. Plusieurs sondes ont été essayées pour mettre en place cette technique. Chatdarong et coll. ont réussi à traverser le col avec un cathéter urinaire pour chat de 3,5 Fr en utilisant comme guide une sonde urinaire pour chien introduite dans le vagin caudale de 3 chattes en œstrus. Une aiguille émoussée adaptée au bout d’un cathéter urinaire pour chat a permis de cathétériser l’utérus chez 12 des 15 chattes avec des chaleurs induites et chez 4 des 18 chattes en chaleurs naturelles. La technique d’IA transcervicale utilisée par les auteurs précédents est toujours la même. Après vidange des fèces du rectum et nettoyage de la vulve avec un antiseptique, la sonde est mise dans le vestibule et l’index est introduit dans le rectum pour faciliter son entrée dans la partie craniale du vagin. Chez certaines chattes en chaleurs, le col peut être identifié comme une petite protubérance, juste après le bout de la sonde. Toute la zone autour du col est poussée ventralement pour aligner le col avec le vagin et permettre le passage de la sonde. La sonde doit glisser à travers le col.
Plusieurs équipes se sont donc penchées sur des procédés d’insémination intra-utérine visant, comme chez la chienne notamment, à cathétériser le col de l’utérus. Une nouvelle fois, les travaux de l’équipe italienne du professeur Zambelli ont posé les bases du renouveau. Ils ont utilisé un cathéter urinaire pour chat sur lequel était montée une aiguille métallique à bout arrondi (similaire à celles employées en ophtalmologie) de façon à en rigidifier l’extrémité pour favoriser le cathétérisme utérin. Après avoir anesthésié l’animal, l’opérateur pouvait, par palpation transrectale, localiser le col de l’utérus et guider la sonde pour cathétériser le col utérin (Zambelli et Cunto, 2005). Cette technique intéressante n’était cependant pas facile à reproduire en pratique. Nous avons récemment proposé d’améliorer cette technique par l’utilisation d’une sonde urinaire rigide pour chat (Fontaine et coll., 2009). D’une longueur de 18 cm et d’un diamètre externe de 1 mm, sa rigidité permet une manipulation aisée dans le tractus génital tout en autorisant le passage du col de l’utérus. Reprenant la technique décrite par Zambelli, nous sommes parvenus à passer dans l’utérus chez 75 % des chattes en œstrus. La sonde étant aisément palpable et manipulable, et le col de l’utérus facilement identifiable par voie transrectale, cette méthode se révèle facile à maîtriser.
Avantages de l'IAU
- Nécessite un nombre de spermatozoïdes inférieur à l'IAV.
- Taux de gestation potentiellement plus élevé.
Inconvénients de l'IAU
- Nécessite une anesthésie générale.
- Technique plus complexe à réaliser.
Prélèvement et Préparation de la Semence
Le prélèvement de la semence chez le chat peut paraître ardu. En effet, si la récolte par masturbation est bien décrite dans le cas d’animaux entraînés, elle semble difficilement réalisable dans le contexte purement clinique d’une structure vétérinaire, en raison du stress potentiel induit. L’électroéjaculation est aujourd’hui la technique de choix. Les voies nerveuses de l’éjaculation sont alors stimulées à l’aide d’impulsions électriques délivrées par une sonde, introduite sur environ 8 cm dans le rectum de l’animal. La procédure, fondée sur trois séries de stimulations, se réalise sous anesthésie (le choix se porte généralement sur un protocole fixe associant kétamine et médétomidine). Un cathéter inséré dans la partie proximale de l’urètre, relié à un tube en plastique, permet de récupérer la semence entre chaque série. Partant du fait que l’éjaculation est un mécanisme à médiation α-adrénergique, une équipe italienne a montré que le prélèvement est également possible en utilisant de la médétomidine à la posologie de 140 µg/kg par voie sous-cutanée (Zambelli et coll., 2006). Il n’y a pas une réelle éjaculation, mais il en résulte un flux passif dans les voies génitales qui permet, à l’aide d’un cathéter urinaire introduit sur 8 cm dans l’urètre, de récupérer la semence. En revanche, le volume récolté est particulièrement faible, de l’ordre de 10 µl, car dépourvu de la fraction correspondant aux glandes accessoires. La semence doit alors être impérativement diluée pour pouvoir prétendre à une utilisation correcte (0,2 à 0,3 ml).
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La semence du mâle est récoltée, généralement par masturbation du mâle dans un cône souple en silicone, mais aussi parfois par le biais d’un vagin artificiel ou encore des méthodes plus techniques comme l’électroéjaculation pratiquée surtout chez le chat (mais aussi l’aspiration de l’épididyme, le cathétérisme urétral le massage transrectal…). La semence est ensuite évaluée pour déterminer sa qualité notamment si elle doit être congelée par un examen au microscope. Ou encore la semence congelée: il s’agit d’une cryoconservation à -196°C dans l’azote liquide (avec des diluants et des substances protectrices) pour une conservation pendant une période théoriquement illimitée, sous forme de « paillettes », petits tubes de 0,25 et 0,5 millilitres. Quatre concentrations de spermatozoïdes sont pratiquées 50, 100, 200 et 400 millions de spermatozoïdes par millilitre. Ces semences en paillettes sont conservées dans des banque de sperme canines. Cette méthode permet aussi d’utiliser les spermatozoïdes d’un reproducteur décédé. La congélation-décongélation peut cependant diminuer la capacité des spermatozoïdes à fonctionner normalement.
Techniques de Collecte de Semence
- Électroéjaculation : Technique la plus couramment utilisée, consistant à stimuler électriquement les voies nerveuses de l'éjaculation sous anesthésie générale.
- Cathétérisme urétral : Alternative à l'électroéjaculation, consistant à récupérer la semence par capillarité à l'aide d'une sonde urinaire après sédation.
Evaluation de la Semence
Après la récolte, la semence est évaluée pour déterminer sa qualité, notamment :
- Concentration en spermatozoïdes.
- Motilité (pourcentage de spermatozoïdes mobiles).
- Morphologie (pourcentage de spermatozoïdes de forme normale).
Inséminer au moment optimal
En conditions naturelles, le mâle saillit plusieurs fois pendant la période préovulatoire. Il peut donc être dans la période péri-ovulatoire. Plusieurs éjaculations maximisent les chances d’obtenir une gestation. Néanmoins, la quasi-obligation d’anesthésier le mâle, pour prélever la semence, et la femelle, pour l’IA, limite le nombre d’IA à une seule. Les meilleurs résultats publiés par Tsutsui et coll. ont été obtenus avec des inséminations réalisées 24 à 30 heures après l’injection d’hCG (figure 2) [15]. Chatdarong et coll. ont mis en évidence une tendance à l’amélioration des résultats de fertilité, mais sans différence significative entre une IA réalisée juste après l’injection d’hCG ou 28 heures plus tard [3]. L’intérêt de réaliser l’injection d’hCG en même temps que l’IA est de limiter les épisodes de stress liés à l’injection et les déplacements, ce qui pourrait stopper les chaleurs ou perturber l’ovulation. Un frottis vaginal devrait être réalisé avant l’injection d’hCG pour confirmer que la chatte est toujours en chaleurs, et non en période d’interœstrus ou de diœstrus (photos 2a et 2b).
Résultats et Perspectives
Un taux de gestation de 80 % a été obtenu après une IA intra-utérine par laparotomie avec 8 millions de spermatozoïdes vivants. Lorsque la semence congelée a été utilisée, le taux de gestations était de 57 % après une IA intra-utérine avec 50 millions de spermatozoïdes dont au moins 30 % de cellules mobiles. Le nombre de spermatozoïdes peut donc être diminué lors d’IA intra-utérine. Des résultats après IA transcervicale n’ont été publiés que par Chatdarong et coll.qui rapportent un taux de gestations de 37 à 41 % (IA pratiquée avec 20 millions de spermatozoïdes montrant une mobilité de 70 % au test de décongélation).
Si les données concernant le timing de l’ovulation et de l’insémination nécessitent d’être précisées, les bases (la récolte de la semence et l’insémination intra-utérine) sont désormais posées. Il est aujourd’hui facile d’acquérir un électro-éjaculateur et les échographes sont de plus en plus répandus. Tous les éléments sont donc rassemblés pour que ce nouvel outil se développe dans les clientèles. La demande est bien réelle et l’avènement de techniques comme la réfrigération et la congélation de semence, sur laquelle travaillent plusieurs équipes, pourrait bien la décupler…
L’insémination artificielle est réalisée pour éviter les alea d’une saillie et ses échecs. Elle est donc souvent le moyen le plus efficace pour diminuer le stress des reproducteurs, tout en permettant d’obtenir des gestations quasi-systématiques.
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