Soutenance mémoire
PHYSIOPATHOLOGIE DU SELENIUM
LE SELENIUM ET LA GESTATION
La gestation commence lors de la fécondation de l’ovocyte par le spermatozoïde et se termine à la mise bas. Dans un premier temps nous allons développer le rôle du sélénium pour le maintien de la gestation et dans un second temps son intervention probable dans le déterminisme de la mise bas. Le rôle du sélénium dans la fécondation a été suspecté : le nombre de spermatozoïdes par ovocyte serait corrélé au statut sélénique de la vache. Le sélénium faciliterait le transport des spermatozoïdes dans l’utérus (SEGERSON et LIBBY, cités par HANSEN et DEGUCHI, 1996). Ce point n’a pas été approfondi par d’autres scientifiques.
Maintien de la gestation
La progestérone joue un rôle prépondérant dans le maintien de la gestation (GAYRARD et al., 2003). Elle est synthétisée à partir du cholestérol après hydroxylation et déshydrogénation (PILARDEN, 1995). Sa synthèse entraîne donc la formation de radicaux libres dans les cellules lutéales : d’après ce que nous avons développé dans le premier chapitre, le sélénium pourrait intervenir comme cofacteur des glutathion peroxydases pour lutter contre l’oxydation et les effets néfastes des radicaux libres formés, que sont l’inhibition de la synthèse des protéines et des ARN dans les cellules lutéales
KAMADA et HODATE (1998) ont étudié l’effet de la supplémentation en sélénium sur la concentration plasmatique en progestérone chez la vache. Pour cela, les vaches étudiées ont déjà suivi une période d’adaptation de quarante à cent cinquante jours puis une période d’étude de cent vingt jours. Les autres minéraux et oligo-éléments que sont le calcium, le fer, le magnésium, le potassium, le cuivre, le manganèse, le sodium, le cobalt, le phosphore et l’iode étaient distribués selon les recommandations du National Research Council. La supplémentation en sélénium ne modifie pas la durée du cycle oestral. Cependant la concentration en progestérone plasmatique est significativement supérieure chez les vaches complémentées. Le sélénium jouerait donc un rôle important au sein du corps jaune. Cette action est directe ou indirecte : soit le sélénium intervient au niveau de l’hypophyse ou de l’hypothalamus pour sécréter les hormones nécessaires à la lutéinisation, soit il est nécessaire au sein des enzymes sécrétant la progestérone, ces enzymes étant toujours présentes à taux limités. D’après ce que nous avons étudié précédemment et d’après l’étude de MUSICKI et al. cités par KAMADA et HODATE (1998), le sélénium jouerait un rôle par l’intermédiaire des glutathion peroxydases en inactivant les peroxydes. Enfin KAMADA et IKUMO (1997) ont étudié l’effet du sélénium sur des cultures de cellules lutéales bovines. Contrairement à l’étude citée précédemment, celle-ci a donc eu lieu in vitro. Ces deux auteurs rappellent l’étude de BEHNE et al., 1988, selon laquelle ils ont démontré l’accumulation de sélénium dans les ovaires en suivant du sélénium radioactif, le sélénium 75. Le sélénium était particulièrement retrouvé dans le corps jaune. KAMADA et IKUMO ont cherché à approfondir cette découverte et ont ainsi démontré que l’ajout de sélénium entraîne une augmentation de la concentration en progestérone pour les cellules lutéales traitées, une augmentation de la prolifération de ces cellules lutéales et enfin une diminution des peroxydes lipidiques présents dans ces cellules. De même, un traitement par la LH, en augmentant la quantité de progestérone produite, entraîne une augmentation des peroxydes lipidiques produits et une diminution progressive (mais non significative) du nombre de cellules lutéales. Ainsi, indirectement, le sélénium évite l’accumulation des peroxydes et du peroxyde d’hydrogène dans les cellules lutéales, limitant les dommages cellulaires.
En conclusion, en favorisant la sécrétion de progestérone dans le corps jaune, le sélénium est susceptible de diminuer l’incidence de la mortalité embryonnaire précoce (avant le seizième jour de gestation), de la mortalité embryonnaire tardive (entre les seizième et quarante-cinquième jours de gestation) et les avortements (après quarante-cinq jours de gestation). Rappelons que la mortalité embryonnaire précoce entraîne un retour en chaleur sans décalage de cycle et passe souvent inaperçue dans les élevages (PICARD-HAGEN et al., 2003). Seul un bilan de reproduction permet de les détecter. Ce point sera abordé dans le dernier chapitre.
Etude sur le sélénium et le dernier tiers de gestation
HOUSE et BELL (1994) ont mené une étude très intéressante sur le taux de sélénium dans les annexes fœtales et du côté maternel pendant le dernier tiers de gestation. Ils ont inséminé dix-huit Prim’Holstein multipares avec le même taureau Prim’ Holstein. Ces vaches, toutes gestantes d’un seul veau, ont été complémentées à raison de 0,27 mg de sélénium/kg de matière sèche. Elles ont été abattues entre cent quatre-vingt dix et deux cent soixante dix jours de gestation. Le fœtus, les liquides fœtaux, les membranes fœtales, les cotylédons, les caroncules et les tissus utérins ont été prélevés. Les concentrations en sélénium dans les caroncules et les cotylédons étaient identiques et supérieures à celles des autres tissus. Par ailleurs la concentration en sélénium du fœtus augmente avec l’âge de celui-ci selon une relation linéaire vis-à-vis de la matière sèche du foetus. La concentration en sélénium des tissus non fœtaux double entre 190 jours et 270 jours de gestation, allant jusqu’à tripler pour l’utérus gravide au cours du dernier trimestre. Enfin le fœtus contient 42% du sélénium total (contenu dans le fœtus, les liquides fœtaux, les membranes fœtales, les cotylédons, les caroncules et le tissu utérin) à 190 jours de gestation et 67% à 270 jours. Ainsi cette étude démontre que le dernier tiers de gestation est important du point de vue du métabolisme du sélénium et une complémentation adéquate de la mère permet un transfert au veau correct. Etudions désormais le déterminisme de la mise bas et le rôle probable du sélénium dans sa réalisation.
Déterminisme de la mise bas
Le déterminisme de la mise bas est de mieux en mieux expliqué. BATTUT et al. (1996) abordent les modifications hormonales qui interviennent entre le fœtus, le placenta et la mère (figure 13). Le cortisol et les prostaglandines jouent un rôle prépondérant. Les glandes surrénales fœtales sécrètent le cortisol de manière exponentielle à partir de dix jours avant la mise bas. Cette hypercortisolémie fœtale est nécessaire à la synthèse du surfactant pulmonaire et donc à l’adaptation du veau à la vie extérieure. Entre autres, ce cortisol entraîne une inversion du rapport progestérone sur œstrogènes en déviant le métabolisme des prégnénolones et androgènes vers la synthèse d’oestrogènes. Cette inversion déclenche le mécanisme de parturition chez la mère. Les prostaglandines F2α sont produites par l’endomètre et le placenta à partir de cent jours de gestation chez la vache. L’augmentation du taux de cortisol circulant entraîne une décharge de ces prostaglandines par l’endomètre, directement ou par le biais des oestrogènes. Ce mécanisme n’est pas encore bien défini. Les prostaglandines jouent également un rôle très important car elles accélèrent ou provoquent la lutéolyse, ce qui accentue l’inversion du rapport progestérone sur oestrogènes, provoquent les contractions utérines, la dilatation cervicale et augmentent la sensibilité du myomètre à l’ocytocine. Dans le premier chapitre, nous avons étudié le rôle du sélénium comme cofacteur de la glutathion peroxydase au sein des réactions de production des prostaglandines. Nous pouvons donc penser que toute carence en sélénium diminue la quantité de prostaglandines synthétisée et modifie donc le déterminisme de la mise bas : mauvaise contractilité utérine, col peu dilaté, etc. Cela peut entraîner un vêlage plus difficile avec des conséquences que nous étudierons plus loin sur le post-partum et la remise à la reproduction.
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Table des matières
INTRODUCTION
CHAPITRE 1 : PHYSIOPATHOLOGIE DU SELENIUM
1. LE SELENIUM, UN OLIGO-ELEMENT
1.1 Propriétés physico-chimiques
1.2 Différentes formes de sélénium
1.3 Sources végétales et animales
1.3.1 Concentration dans les sols
1.3.2 Sources végétales
1.3.3 Sources animales
2. LE SELENIUM DANS L’ORGANISME
2.1 Distribution du sélénium
2.1.1 Absorption
2.1.2 Transport
2.1.3 Transformation
2.1.4 Elimination
2.2 Formes actives du sélénium
2.2.1 Glutathion peroxydase
2.2.2 Autres sélénoprotéines
3. LES FONCTIONS DU SELENIUM
3.1 Anti-oxydant
3.1.1 Oxydation
3.1.2 Rôle des glutathion peroxydases
3.1.3 Autres molécules anti-oxydantes
3.2 Modulation de l’inflammation
25 3.3 Rôle dans le métabolisme des hormones thyroïdiennes
CHAPITRE 2 : SELENIUM ET TROUBLES DE LA REPRODUCTION
1. LA PHYSIOLOGIE DE LA REPRODUCTION CHEZ LA VACHE
1.1 Généralités
1.2 Cycle
1.2.1 Phase folliculaire
1.2.2 Phase lutéale
1.2.3 Vagues folliculaires
1.2.4 Différents cycles
1.3 Modifications endocriniennes
1.4 Reprise d’activité post-partum
2. LE SELENIUM ET LA FERTILITE
2.1 Sélénium et reprise d’activité post-partum
2.2 Sélénium et réussite en première insémination
3. LE SELENIUM ET LA GESTATION
3.1 Maintien de la gestation
3.2 Etude sur le sélénium et le dernier tiers de gestation
3.3 Déterminisme de la mise bas
4. LE SELENIUM ET LE POST PARTUM
4.1 La rétention placentaire
4.1.1 Généralités
4.1.2 La délivrance spontanée
4.1.3 Pathogénie de la rétention placentaire
4.1.4 Facteurs de risques et rôle du sélénium
4.2 Les infections post partum
4.2.1 Complications de la rétention placentaire
44 4.2.2 Résistance aux infections
4.3 Le sélénium et les carences secondaires en iode
5. LE SELENIUM ET LA SANTE DU VEAU
5.1 Transfert de l’immunité colostrale
5.2 Hormones thyroïdiennes
5.3 Dystrophie musculaire nutritionnelle
5.3.1 Différentes formes
5.3.2 Physiopathologie
5.3.3 Etiologie
5.3.4 Prophylaxie
5.4 Ulcère de caillette
CHAPITRE 3 : DIAGNOSTIC ET TRAITEMENT D’UNE CARENCE EN SELENIUM DANS LE CAS DE TROUBLES DE LA REPRODUCTION DANS UN TROUPEAU
1. LA SUSPICION D’UNE CARENCE EN SELENIUM DANS UN TROUPEAU
1.1 Diagnostic de troupeau
1.1.1 Troubles de la reproduction
1.1.2 Sensibilité plus importante aux infections
1.1.3 Maladies des veaux
1.2 Diagnostic différentiel
1.3 Diagnostic d’une carence en sélénium
1.3.1 Prélèvements
1.3.2 Analyses
1.3.3 Références
1.4 Correction
2. LA PREVENTION DES CARENCES EN SELENIUM
2.1 Bilan de santé et suivi de reproduction
2.1.1 Bilan de santé
2.1.2 Suivi de reproduction
2.2 Prélèvements réguliers
2.3 Complémentation systématique
2.4 Toxicité du sélénium
2.4.1 Doses toxiques
2.4.2 Symptômes
2.4.3 Impact sur la santé du consommateur
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES
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