In vivo ovulation, oocyte maturation and fertilisation in the bitch
Ovulation, maturation ovocytaire et fecondation in vivo chez la chienne
Résumé
Timing the day of ovulation as accurately as possible is considered by most authors as one of the most important factor in order to determine when to inseminate bitches. This is especially important when using frozen semen, due to the relatively short survival of frozen/thawed semen in the female genital tract after artificial insemination. In our study, we first tried to find the most accurate technique to determine the exact occurrence of ovulation in the bitch. We hypothesized that ovarian ultrasound examination could be a reliable and accurate method to determinate ovulation in bitches. Our aims were to try to detect ovulation by ultrasound in different breeds and to evaluate the interests and the accuracy of such a technique, compared with hormonal levels around ovulation. Our study confirmed that ovarian ultrasound was an accurate technique for timing ovulation in the bitch. We also found that, although more accurate, ovarian ultrasound examinations improved the accuracy of ovulation detection in only 15.3 % of bitches compared with progesterone. Altogether, progesterone plasma concentrations appeared fairly constant around ovulation, whatever the breed, and, as a whole, progesterone assays appeared as a precise method to time ovulation. Using ovarian ultrasound examinations as the reference technique to time ovulation in the bitch, we then aimed to evaluate the precise kinetics of in vivo oocyte maturation in the bitch, as well as early embryonic development. Furthermore, we wanted to check if, in vivo, spermatozoa were able to penetrate oocytes still at immature stages. We found that the germinal vesicle (GV) stage was the only one present until 44 hours after ovulation. The first metaphase II stage was observed at 54 hours. Various oocyte maturation stages were observed at the same time within each bitch. Fertilisation occurred in most cases from 90 hours post-ovulation in mature oocytes (metaphase II). In vivo penetration of immature oocytes by spermatozoa was extremely rare. These fundamental results may lead to an improvement or a simplification in everyday veterinary practice, especially for artificial insemination with frozen-thawed semen. Furthermore, a better knowledge of the processes involved in in vivo oocyte maturation, fertilisation and early embryonic development are important steps towards the improvement of reproductive biotechnologies in the canine species.
La détermination précise du jour de l'ovulation est considérée par la plupart des auteurs comme l'un des facteurs les plus importants pour fixer le moment optimal d'insémination artificielle chez la chienne. Ceci est particulièrement important lors d'utilisation de semence congelée en raison de la faible durée de survie de la semence congelée/décongelée dans l'appareil génital femelle. Notre étude a tout d'abord tenté de déterminer la technique la plus précise pour identifier la survenue de l'ovulation chez la chienne. Notamment, nous avons souhaité savoir si l'examen échographique des ovaires pouvait être un moyen fiable et précis pour déterminer l'ovulation chez la chienne. Notre but a été de détecter l'ovulation par échographie dans différentes races et d'évaluer les intérêts et la précision de cette technique, en comparaison avec les taux hormonaux autour de l'ovulation. Nos résultats ont confirmé que l'échographie ovarienne était une technique précise de détermination de l'ovulation chez la chienne. Nous avons également démontré que cette technique n'améliorait la détection de l'ovulation que chez 15,3% des chiennes en comparaison des dosages de progestérone sanguine. Au bilan, les concentrations de progestérone plasmatique sont extrêmement constantes au moment de l'ovulation quelle que soit la race et, de ce fait, les dosages de progestérone apparaissent être une méthode suffisamment précise pour déterminer le moment de l'ovulation. Utilisant les échographies ovariennes pour la détection du moment de l'ovulation chez la chienne, nous avons ensuite essayé d'évaluer le déroulement exact de la maturation ovocytaire in vivo chez la chienne, ainsi que le développement embryonnaire précoce. De plus, nous avons cherché à vérifier si, in vivo, les spermatozoïdes canins étaient capables de pénétrer des ovocytes encore à un stade immature. Nous avons démontré que le stade de la vésicule germinative (VG) était le seul présent jusqu'à 44h après l'ovulation. Le premier stade métaphase II n'est observé qu'à partir de 54h. Plusieurs stades de maturation ovcytaire différents sont observés au même moment pour une même chienne. In vivo, la fécondation se produit dans la plupart des cas à partir de 90h post ovulation dans des ovocytes ayant complété leur maturation (métaphase II). La pénétration in vivo d'ovocytes immatures par des spermatozoïdes apparaît extrêmement rare. Ces résultats devraient permettre une amélioration ou une simplification de la pratique vétérinaire quotidienne, notamment lors d'utilisation d'insémination artificielle en semence congelée. De plus une meilleure connaissance des processus impliqués dans la maturation ovocytaire in vivo, la fécondation, et le développement embryonnaire précoce sont des étapes importantes pour améliorer le développement des biotechnologies de la reproduction dans l'espèce canine.
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Sciences du Vivant [q-bio]
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