Introduction
Le placenta est un organe essentiel au développement fœtal chez les mammifères vivipares, permettant les échanges nutritifs et gazeux entre la mère et le fœtus. Chez les ruminants, le placenta présente des caractéristiques spécifiques qui méritent d'être explorées. Cet article se propose d'examiner les différents types de placenta rencontrés chez les ruminants, leur structure, leur fonction et leur évolution.
Le placenta des mammifères : une diversité remarquable
Chez les vertébrés vivipares placentaires, l'œuf se développe entièrement dans les voies génitales femelles. Les apports nutritifs maternels se font via une annexe embryonnaire particulière : le placenta. Les placentas des mammifères présentent une diversité extraordinaire. Chaque groupe semble avoir un placenta taillé sur mesure, par la sélection naturelle, en fonction de sa stratégie de reproduction.
Lors du développement embryonnaire des Euthériens et des Marsupiaux, la première annexe embryonnaire à se former est le trophoblaste, également appelé chorion. Chez de nombreux mammifères, les cellules du trophoblaste fusionnent sous l'action des syncytines pour former un syncytium, le syncytiotrophoblaste. Les syncytines proviennent de gènes de rétrovirus intégrés dans le génome des mammifères, un exemple de transfert horizontal de l'information génétique. Ces intégrations se sont faites au hasard à partir de virus différents et sont présentes chez les mammifères, voire même chez les lézards. Outre leurs propriétés de fusion cellulaire, les syncytines peuvent diminuer la réponse immunitaire et, par l'intermédiaire de leurs récepteurs, agir sur la différenciation cellulaire. On suppose que leurs propriétés immunosuppressives ont joué un rôle dans l'apparition de la viviparité placentaire des vertébrés.
Évolution du placenta des mammifères
Les relations entre le chorion et l'utérus varient en intimité, allant d'une simple juxtaposition des épithéliums dans le placenta épithélio-chorial à une intrication des vaisseaux sanguins maternels et embryonnaires dans le placenta hémo-chorial, en passant par une juxtaposition dans le placenta endothélio-chorial.
À quelques exceptions près, les marsupiaux ont un placenta épithélio-chorial. Chez les euthériens, tous les cas peuvent se présenter. Bien qu'il soit intuitif de penser que le placenta épithélio-chorial, le plus simple, est le plus primitif, il est plus parcimonieux de considérer que le placenta hémo-chorial est apparu en premier chez l'ancêtre commun de tous les euthériens. Les autres types de placenta seraient apparus plusieurs fois par convergence.
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Un placenta hémo-chorial permettrait une nutrition intense, favorisant un développement rapide et la naissance de jeunes avec un gros cerveau. Inversement, la nutrition est moins intense dans le cas d'un placenta épithélio-chorial ou même endothélio-chorial, ce qui rallonge la durée de gestation.
Particularités du placenta chez les ruminants
Les ruminants, tels que les vaches et les brebis, appartiennent au groupe des artiodactyles, réputé pour ne pas avoir de syncytiotrophoblaste. Cependant, les ruminants font preuve d'originalité. Certaines cellules du trophoblaste deviennent binuclées à la suite de mitoses anormales, puis elles fusionnent avec des cellules de l'épithélium utérin pour donner des cellules trinuclées chimères, dont le matériel génétique provient à la fois de l'embryon et de la mère. Le phénomène peut se répéter pour former des plaques de syncytium. Les fusions ne concernent jamais la totalité de l'épithélium utérin. Ce mécanisme aboutit finalement à la formation d'un syncytium non pas du côté embryonnaire, mais du côté maternel. La présence d'une syncytine (syncytin-Rum1) chez la vache et la brebis est un exemple de cette originalité.
Le placenta épithélio-chorial chez les ruminants
Le placenta des ruminants est de type épithélio-chorial. Cela signifie que le trophoblaste (chorion) ne pénètre pas dans l'utérus et que l'épithélium utérin reste intact. Les échanges entre la mère et le fœtus se font à travers une simple juxtaposition des épithéliums.
Les cotylédons et les caroncules
Le placenta des ruminants se caractérise par la présence de structures spécialisées appelées cotylédons, qui sont des villosités choriales s'insérant dans des zones spécifiques de la muqueuse utérine appelées caroncules. L'ensemble formé par un cotylédon et une caroncule est appelé placentome. Les placentomes sont le siège des échanges entre la mère et le fœtus.
Le rôle des cellules binuclées
Les cellules binuclées du trophoblaste migrent vers l'épithélium utérin et fusionnent avec les cellules épithéliales pour former des cellules trinuclées, contribuant ainsi à la formation du syncytium maternel. Ces cellules binuclées produisent également des hormones, telles que le lactogène placentaire, qui jouent un rôle dans la régulation de la gestation.
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Le processus de gestation chez la vache
La fécondation et le développement embryonnaire
Après la fécondation, l'embryon commence son développement dans les trompes, un organe tubulaire reliant les ovaires à l'utérus. Quatre jours après la fécondation, l'amas de 16 cellules rejoint l'utérus. Entre le 6e et le 10e jour, il entame sa nidation dans la paroi utérine, formant les tissus qui deviendront le placenta et le fœtus. À ce stade, l'embryon se compose déjà de plus de 1 000 cellules.
À partir du 30e jour, il est possible de visualiser la membrane amniotique qui enveloppe l'embryon, et le constat de gestation par échographie devient possible. À 42 jours, on peut distinguer le cordon ombilical ainsi que la différenciation des différents organes. Cette étape marque le basculement du stade embryonnaire au stade fœtal.
La phase fœtale
À 50 jours, le fœtus de veau commence à prendre forme. Même s'il ne mesure pas plus de 5 cm à l'issue du deuxième mois, il devient possible de dissocier la tête du corps, ainsi que les pattes de l'animal. À 90 jours, le fœtus a la taille d'un rat, et sa tête est aussi grande qu'une balle de ping-pong. Il commence clairement à ressembler à un bovin. Les sabots sont en formation, ainsi que les cornes via de petits bourgeons au niveau du crâne. Les premiers rares poils commencent également à apparaître.
À 120 jours, le fœtus atteint une longueur de 15 cm : la taille d'un petit chat. L'appareil digestif de l'animal commence à être fonctionnel. À 150 jours, le fœtus pèse alors 2 à 3 kg. Ses yeux s'ouvrent, il peut maintenant voir à l'intérieur de l'utérus. Le développement de son système nerveux et musculaire lui permet d'effectuer des mouvements perceptibles par la vache.
À 180 jours, les poumons gagnent en maturité. La plus grande partie de la croissance du veau débute alors. S'il a mis 6 mois à atteindre un poids de 4 kg, il en a maintenant trois pour atteindre son poids de naissance, qui avoisine les 40 kg (variable selon les races). À 240 jours, le veau continue de grandir, et mesure entre 70 et 100 cm selon les races. Il est maintenant totalement recouvert de poils. Plus le veau se développe, plus les besoins alimentaires de la vache augmentent.
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Le vêlage
Le vêlage, l'ensemble des événements qui vont permettre au veau de naître, est un processus crucial. La gestation de la vache dure au total 9 mois, mais la plus grande partie de la croissance du fœtus a lieu au cours des trois derniers mois. Pendant toute la gestation, les besoins alimentaires de la vache augmentent, et pendant le dernier tiers, l'organisme de la vache doit maintenir deux objectifs contradictoires : fournir suffisamment de matériaux de construction au fœtus tout en gérant la compression de son estomac par le veau.
Pour prévoir le début du travail, plusieurs critères sont observables, tels que l'élargissement du pis et le relâchement des ligaments du bassin. Il est important pour un éleveur d'observer ses vaches pendant le travail afin de détecter toute anomalie. La position normale du veau dans l'utérus au moment du vêlage est très importante, et dans environ 5 % des cas, le veau est mal positionné, nécessitant l'intervention de l'éleveur ou du vétérinaire.
Le vêlage se déroule en trois étapes : la dilatation du col utérin et le début des contractions, l'expulsion du veau et la délivrance. Pendant la troisième étape, le placenta est expulsé de l'utérus. Si l'éleveur ne trouve pas ces restes aux côtés de la vache, il appelle le vétérinaire pour effectuer la délivrance afin d'éviter une infection utérine.
Le colostrum
Dès la naissance du veau, l'éleveur s'assure qu'il respire normalement et désinfecte le reste du cordon ombilical. Enfin, il s'assure que le veau a tété très vite après sa naissance, car le premier lait de sa mère, le colostrum, est riche en anticorps. Pendant les 24 premières heures de la vie du veau, son intestin est perméable aux grosses protéines, permettant à ces anticorps de passer directement dans le sang du veau, le vaccinant ainsi passivement.
Il est essentiel que le veau reçoive une quantité suffisante de colostrum dans les 48 premières heures, car il est largement pourvu en immunoglobulines chez les ruminants.
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