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SUIVIS DE REPRODUCTION
Article de synthèse
Auteur(s) : Béatrice Bouquet
Fonctions : 8, rue des Déportés
80220 Gamaches
Un test semi-quantitatif sur sang permet de contrôler au laboratoire si une vache est gestante dès 28 jours après l’insémination.
Les glycoprotéines permettant un diagnostic de gestation par simple prise de sang (pregnancy associated glycoproteins, PAG en anglais) peuvent désormais être recherchées en routine par elisa semi-quantitative dans de nombreux laboratoires de proximité. Un nouveau kit a été commercialisé (idexx) et mis à disposition des structures qui disposent du matériel et de la logistique de dosage pour elisa semi-quantitative (la mesure nécessite un spectrophotomètre, des microplaques et divers réactifs, mais aussi des procédures d’assurance de la qualité) (photo 1) [11]. Un praticien rural dans les vosges propose ce dosage en direct à ses clients. La maintenance d’un lecteur de microplaques n’est toutefois pas à la portée de tous, tant au niveau financier (raccordement des plaques tests) que technique (linéarité, reproductibilité intercanaux, etc.). Le diagnostic de gestation au laboratoire était déjà possible. La faculté vétérinaire de liège propose en effet depuis plusieurs années le dosage de PAGs par une autre technique (radio-immuno-assay, encadré 1) [2].
La proximité est un avantage, mais les PAGs résistent très bien au transport comme cela a été vérifié dans un essai récent à l’université de hanovre (allemagne) (photo 2) [15].
Doser les glycoprotéines associées à la gestation, en vue d’un diagnostic, implique de choisir parmi celles qui n’ont pas une trop grande rémanence, sinon le risque est de diagnostiquer la gestation précédente. L’assortiment de PAGs dosées a été revu dans le kit IDEXX par rapport aux kits commercialisés précédemment ou par d’autres firmes. Le choix des PAGs 4, 6, 9, 20 et 21 optimise la sensibilité, mais aussi la spécificité du test, les deux dernières ayant un taux qui s’élève plus tardivement que les autres.
Vingt-deux PAGs sont actuellement connues, mais 100 gènes correspondants sont identifiés. Appartenant à la famille des peptidases aspartiques, ces glycoprotéines sont sécrétées uniquement par le placenta (par les trophoblastes et ses cellules géantes), et globalement caractérisées par leur longue demi-vie. Elles sont détectables à environ 25 jours de gestation [9]. Découvertes à la fin des années 1980, leur fonction exacte reste inconnue [13].
→ Le dosage des PAGs permet un diagnostic de gestation plus précoce que la palpation transrectale (qui s’effectue entre 40 à 60 jours) [13]. Le kit idexx, réalisable dès 28 jours après l’insémination artificielle (ia), s’effectue dans le même créneau que l’échographie (vers 35 à 40 jours). Il correspond toutefois à des contextes d’utilisation différents (encadré 2).
La révolution réside dans la facilité d’exécution en élevage : la prise de sang peut être réalisée par l’éleveur. De fait, le dosage des PAGs n’est pas né d’une avancée scientifique, mais d’une réflexion marketing. La tendance est à un éleveur responsable et autonome dans la gestion sanitaire et zootechnique de son élevage.
Aux états-unis, où le gigantisme des élevages domine, les auteurs d’une revue de littérature récente avancent un argument démographique… vétérinaire en faveur du dosage des PAGs : « La baisse du nombre de praticiens pour grands animaux force un faible nombre de veterinaires experimentes a realiser un grand nombre de diagnostics de gestation ». Ils ajoutent que « l’industrie bovine evolue clairement en faveur de methodes de diagnostic de gestation qui ne requierent pas des praticiens competents ou des equipements specialises ».
L’échographie nécessite une certaine expérience de l’opérateur (le risque d’erreurs entre 35 et 45 jours est avéré). De plus, l’appareil peut être difficile à rentabiliser dans des clientèles à faible densité d’élevage (animaux en faible nombre et/ou peu accessibles en hiver, etc.) [5, 7]. D’après les calculs de Jean-Louis Cosson, praticien « repro » en Seine-Maritime, l’utilisation d’un échographe coûte entre 1 000 et 2 000 € par an (incluant amortissement et service après-vente), donc nécessite 200 à 400 actes pour être rentable. Au-dessous de 100 vaches à tester, le test elisa est plus rentable [5].
→ Des chiffres illustrent une demande mondiale croissante pour le dosage des PAGs. Aux États-Unis, en 2 ans (2005 à 2007), le nombre de dosages par le test précurseur BioPRYN® a presque triplé. Pour mieux accompagner la tendance, la firme qui le commercialise explique en vidéo comment effectuer une prise de sang à la queue des bovins et vend des kits “ceinture” pour que la collecte soit plus pratique (Biotracking LLC, Moscou Idaho États-Unis) [3]. Elle explique aussi aux éleveurs que réaliser une prise de sang est plus rapide qu’une échographie, or il est néfaste de laisser les vaches trop longtemps bloquées au cornadis.
En France, les éleveurs ont été formés pour devenir “infirmiers de leur élevage”. Les actes qu’ils peuvent réaliser sur leurs propres animaux ont été récemment reprécisés [10]. Ils incluent les prélèvements biologiques à visées diagnostique et zootechnique et les constats de gestation en reproduction.
Le diagnostic par imagerie possède des atouts [8, 13].
→ Il donne une réponse immédiate au chevet de l’animal.
→ L’échographie ne se limite pas au constat zootechnique (gestante ou pas) mais autorise un véritable diagnostic. Elle permet d’évaluer l’intégrité utérine (avec une sensibilité et une spécificité certes imparfaites), mais aussi la morphologie ovarienne, permettant de mieux gérer la remise à la reproduction en cas d’échec de gestation. Un embryon mort peut aussi être détecté, ce qui fait perdre des points de spécificité au test sanguin par rapport à l’imagerie (prise comme technique de référence) (encadré 3).
→ L’échographie est souvent proposée sous forme de suivi forfaitaire, ce qui permet de suivre la gestation dans le temps et de détecter les mortalités embryonnaires (dont la plupart surviennent avant que le placenta ne soit complètement formé, soit dans les 2 premiers mois) [5, 13]. Un test trop précoce et trop instantané n’est pas toujours pertinent. Les répéter pour avérer la poursuite de la gestation coûte cher et ne se justifie pas (les PAGs sont éliminées du sang en 1 à 2 semaines). Un test IDEXX est actuellement facturé autour de 5 €. Aux États-Unis, Biopryn vend sur Internet son dosage à 3,50 $ (version Quick) ou 2,50 $ (version classique). La firme propose même, en ligne, une grille “calcul de l’économie réalisée par rapport à la palpation transrectal” [3].
→ L’échographie permet aussi de dater une gestation, alors que cela est impossible à l’aide d’Elisa avec le principe des PAGs (que ce soit avec la méthode semi-quantitative, ou quantitative). En pratique bovine, le test sanguin ne permet pas non plus le dénombrement fœtal (cela semble possible avec radio-immuno-assay après 64 jours chez les ovins [6]).
Il serait tentant d’aller vers davantage de facilité ou de performances dans les tests biologiques de diagnostic de gestation.
→ Sur urine (premier moyen diagnostic en médecine humaine), aucun test n’est proposé pour les ruminants. Les vaches ne produisent pas d’hCG (hormone gonadotrope humaine), ni aucune autre molécule facile à détecter dans ce liquide [13].
→ Le dosage de la progestérone est assez connu en élevage dans le cadre des diagnostics de gestation. Il est réalisable sur le lait (tout comme le radio-immuno-assay de dosage des PAGs chez les ovins) [6]. Il s’agit d’un test de “non-gestation”, mais c’est bien la vache présumée gestante mais “vide” qui coûte cher en élevage. Il est fondé sur le principe qu’une vache “pleine” ne peut pas avoir moins d’1 ng/ml de progestérone dans le sang, 21 jours après IA. Ce test a pour principal intérêt sa haute valeur prédictive négative (au temps “t” c’est-à-dire 21 jours postpartum), mais pour principal inconvénient sa basse valeur prédictive positive, qui s’explique par la variété des situations hormonales susceptibles d’être rencontrées 21 jours postpartum (figure).
→ Des “échecs” scientifiques et commerciaux ont marqué l’histoire des tests de gestation chez les bovins. Plus précoce que le dosage des PAGs, Concepto Diagnostics® a été commercialisé dans les années 1990 outre-Atlantique sur la base de la détection immunitaire d’une supposée glycoprotéine immunosuppressive apparaissant dès 2 jours après conception (Early pregnancy factor EPF détectée par test d’inhibition de Rosette). Dix ans ont été nécessaires pour avérer que la fiabilité de ce test est largement insuffisante [13].
→ Bien plus moderne, la détection de l’expression du gène de l’interféron tau (INFT) serait une piste à creuser [13]. L’INFT est une cytokine produite par l’embryon entre l’âge de 2 et 3 semaines, au moment où celui-ci change de forme (oblongue). Cette sécrétion est abondante après 14 jours et transitoire, puisqu’elle devient nulle à 30 jours. Cette molécule n’est pas détectable dans le sang ou l’urine maternels. Elle pourrait être dosée indirectement, à travers son action sur les leucocytes, par le biais de protéines intracellulaires baptisées “gènes stimulés par l’interféron” (ISG en anglais), dont les taux à 20 jours sont significativement élevés par rapport à ceux de vaches non gestantes. Cette piste bloque actuellement sur la nécessité de doser l’ARN des leucocytes. La technique est facile (RTPCR), mais la molécule d’ARN est hautement labile et impose donc des précautions sur l’échantillon inimaginable en élevage. S’il existait un moyen de doser la protéine codée par l’ARN, ou l’INFT directement, au lieu de l’ARN, la technique aurait peut-être un avenir commercial [13].
Les différents moyens diagnostiques peuvent s’imaginer en combinaison, et le praticien serait le technicien le plus à même de faire le bon choix entre eux dans une situation d’élevage donnée. Selon jean-louis cosson, intégrer le dosage des pags à la gestion de la reproduction permet d’être exhaustif dans le panel de moyens mis à disposition des élevages (photo 3) [5].
→ Le laboratoire de physiologie de la reproduction, FMV, Liège (Belgique) propose, sous l’impulsion du Pr Beckers, depuis plusieurs années, une technique radio-immuno-assay, pour un assortiment glycoprotéique un peu différent, mais valable à partir du 30e jour chez la vache et au moins 100 jours après le vêlage (également un dosage mis au point pour les petits ruminants à 22 jours). Le seuil de positivité dans les techniques quantitatives est un sujet de discussion (en particulier lors de gestation gémellaire de petits ruminants, attendre 82 jours) [1, 2, 6].
→ L’américain Biotracking LLC, leader du marché mondial des Elisas PAGs avec trois millions de dosages sur 10 ans et 40 laboratoires affiliés, fait figure de précurseur, mais son test Biopryn® ne détecte que la PAG1 (initialement baptisée PSPB). Perfectionné depuis la première version, son test convient aux vaches multipares après 90 jours de gestation (mais dès 29 jours). Il est également décliné pour petits ruminants [3].
→ Le test DG29 de la firme américaine Cooperative ressources international (CRI Shawano WI) affiche des promesses similaires (reconnu à l’export au Canada). Il est recommandé à 29 jours après une insémination artificielle (IA) et au moins 90 jours après la gestation précédente [4].
Le petit nouveau d’IDEXX, qui dose 5 PAGs différentes en un seul kit, est recommandé dès 28 jours post IA et seulement 60 jours postpartum [11]. De nombreux laboratoires d’analyse peuvent le proposer en routine.
→ Au-dessous de 100 vaches à diagnostiquer gestantes par an, le test elisa serait le plus rentable.
→ L’échographie permet de dater la gestation et de dénombrer les fœtus en pratique bovine, contrairement au dosage de PAGs.
→ Le dosage de progestérone est plus connu, mais est un test de “non gestation”.
→ Dans les cas difficiles, avec mauvaises conditions d’examen (couloir, luminosité, vaches dangereuses).
→ Dans les cas trop tardifs (échographie difficile sur les utérus descendus de vaches de grands gabarits).
→ Pour confirmer une suspicion de veau momifié (dans l’essai de Cosson et coll., en 2011, six tests réalisés tardivement entre 64 et 79 jours sur pareils cas difficiles donnent 5 tests négatifs [5])
→ Pour son exactitude négative quasiment parfaite à 30 jours (la non-gestation coûte 1 € par jour de retard entre 14 et 16 mois d’intervalle vêlage-vêlage, et 2 € au-delà). Pour répondre à la crainte particulière qu’une palpation provoque la perte embryonnaire.
→ Pour les grandes séries, lors de repeuplement de cheptel, dans de gros élevages très synchronisés ou issus de regroupements (le bras de l’échographiste se fatigue).
→ Systématiquement et forfaitairement dans un plan de gestion de la fécondité (par exemple une fois toutes les 2 semaines dans les 66 premières semaines).
→ En élevage allaitant, chez des vaches peu manipulées, sachant que dans ce type de production, il convient de connaître le statut de la mère au sevrage du veau.
Le dosage d’un assortiment de 5 PAGs par Elisa semi-quantitative (IDEXX) a prouvé sa grande sensibilité et sa spécificité.
→ Dans une étude réalisée par l’université de Hanovre (Allemagne), en situation de terrain, 297 vaches multipares issues de cinq fermes ont subi un examen entre 25 à 46 jours après l’insémination artificielle (IA), toutes étant au-delà de 90 jours postpartum [15]. Sur 290 vaches finalement incluses, et par rapport à l’échographie, la sensibilité est de 99 % et la spécificité de 91,4 %, la valeur prédictive positive de 96,7 % et la valeur prédictive négative de 97,4 %. La précision obtenue s’élève à 96,2 %.
La spécificité imparfaite est à associer à la possibilité de résorption embryonnaire entre le moment du test et l’échographie utilisée, ici comme technique de référence.
→ Jean-Louis Cosson et Thomas Rambaud (laboratoire d’analyses en Seine-Maritime) ont étudié le test en clientèle pendant 3 mois (353 PS au total) [11]. Le premier volet de leur étude a vérifié l’élimination des PAGs (chez des femelles vêlées depuis 22 à 80 jours). Cette élimination a bien été constatée 40 jours postpartum (le test étant valide à 28 jours post IA, il n’existe aucun risque d’interférence avec les PAGs de la gestation précédente, car il est impossible d’obtenir une saillie fécondante 12 jours après vêlage).
Dans un second volet, les tests PAG post IA (entre 25 et 69 jours) ont été rapprochés des données de la palpation ou de l’échographie réalisée 30 jours après, pour tester les taux d’exactitude des tests (mais avec un biais lié au décalage dans la mise en œuvre des deux techniques comparées). 283 prises de sang sont réalisées, dont 80 % dans un délai de 29 à 39 jours classiquement recommandé.
Chez les 169 vaches positives, 8 sont non gestantes lors de l’échographie. Le test PAG est alors répété. Il devient négatif (hypothèse la plus plausible : résorption embryonnaire, à une fréquence relativement faible dans cette étude). Dans la sous-population des génisses (n = 25), une seule résorption a été observée sur les 17 positives (et les 8 négatives restent négatives).
Dans la seule sous-population de vaches testées (trop) précocement (24 à 28 jours, n = 20 tests) une seule résorption est observée sur les 12 tests positifs. Sur les 6 tests réalisés tardivement entre 64 et 79 jours, 5 sont négatifs, montrant la possibilité d’utiliser le test pour confirmer une suspicion de fœtus momifié à l’examen échographique.
L’exactitude positive du test s’élève dans cette étude normande à 95,3 %.
L’exactitude négative du test frise les 100 % sans les atteindre, car 2 vaches étaient finalement gestantes sur les 114 négatives : un phénomène de synthèse tardive de PAGs pourrait expliquer ce résultat (ces vaches vivaient dans un seul et même élevage ; elles ont été retestées positives à la limite de positivité la seconde fois, et confirmées gestantes à la palpation réalisée à 4 mois). Il est légitime de se demander si elles auraient été détectées gestantes à une échographie pratiquée exactement le même jour que le prélèvement de sang.
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