La recherche sur la fertilité des taureaux porcins de l’Iowa a des implications pour le bétail :

La recherche pourrait s’attaquer aux problèmes d’infertilité chez les bovins :


25 mars 2022 :

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Selon un communiqué de presse de l’Iowa State University, l’infertilité du père est un problème pour les performances de reproduction des porcs, malgré la plus grande attention accordée depuis longtemps au côté femelle de l’équation.

“Nous savons que 25 % du troupeau de sangliers ont un taux de conception inférieur à 80 %, ce qui est considéré comme inacceptable par l’industrie”, a déclaré Karl Kerns, professeur adjoint de sciences animales à l’Iowa State University et diplômé en 2014 du même département. “En ajoutant ne serait-ce qu’un cochon de plus à une portée, nous pourrions augmenter la production d’environ 120 millions de dollars par an.”

“Pour améliorer cela, nous devons en savoir plus sur ce qui influence la capacité des spermatozoïdes à féconder. Cela signifie développer de meilleurs outils pour rechercher la santé des spermatozoïdes – et permettre à l’industrie d’utiliser plus facilement les connaissances dont nous disposons déjà”, a-t-il ajouté.

Kerns dirige une nouvelle subvention de cinq ans de l’Institut national pour l’alimentation et l’agriculture de l’USDA pour soutenir la recherche sur la capacitation du sperme de verrat – les voies biologiques qui soutiennent la capacité des spermatozoïdes à fertiliser. La subvention est l’une des 14 financées à l’échelle nationale dans le cadre de l’Initiative de recherche sur l’agriculture et l’alimentation (AFRI) du NIFA – Programme de reproduction animale. Ce projet, et deux autres récompenses récentes pour collaborer avec des collègues de l’Université du Missouri et du service de recherche agricole de l’USDA, totalisent 1,7 million de dollars de soutien fédéral pour les travaux de Kerns sur la fertilité masculine.

Kerns adopte une approche moléculaire pour analyser la composition biochimique des spermatozoïdes, en particulier les protéines, les graisses et les sources d’énergie qui signalent quels spermatozoïdes sont plus – ou moins – fertiles. Le projet AFRI se concentre sur les porcs, mais a des implications pour d’autres espèces, y compris les bovins et les humains.

Pour étudier la fertilité des taureaux, il utilise un équipement de pointe que l’on trouve dans peu de laboratoires d’andrologie à travers le monde : un cytomètre en flux basé sur l’image.

[It’s] « Fondamentalement, un microscope à haut débit », a-t-il expliqué.

En l’espace de 30 à 60 secondes, le cytomètre permet l’imagerie de jusqu’à 10 000 spermatozoïdes et jusqu’à neuf biomarqueurs dans chaque cellule. Kerns utilise ensuite l’intelligence artificielle informatisée pour relier le vaste ensemble de données résultant d’images aux résultats de la reproduction. Ce type d’équipement et d’approche est devenu plus courant dans la recherche sur la santé humaine, comme le domaine du cancer, mais il n’a pas été utilisé pour étudier la fertilité du bétail, selon Kerns.

Le projet a plusieurs objectifs, y compris la réduction des obstacles dans l’industrie porcine pour utiliser les meilleures informations disponibles sur la génétique porcine et la capacité de reproduction.

“Dans le passé, l’adoption de technologies pertinentes a été ralentie par le coût élevé des équipements de laboratoire, le besoin de main-d’œuvre hautement qualifiée et l’augmentation du temps d’analyse, dont aucun n’est propice à la production”, a déclaré Kerns. “Ce nouveau projet utilisera des ressources logicielles analytiques visant à fournir des méthodes et des équipements accessibles et économiques qui peuvent traduire plus rapidement les résultats de la paillasse de laboratoire aux granges.”

Un autre aspect de la recherche consiste à étudier les sources de lipides (ou graisses), de protéines et d’énergie des spermatozoïdes fertiles pour voir si les suppléments peuvent augmenter la survie des spermatozoïdes après l’insémination et stimuler la fertilité.

Son travail fondateur précédent a déjà eu un impact sur l’industrie de l’élevage. Alors qu’il effectuait des recherches supérieures et postdoctorales à l’Université du Missouri, lui et son équipe ont découvert une relation entre les ions de zinc et la compétence de fécondation des spermatozoïdes de sanglier. Cette information, maintenant appelée la « signature de zinc du sperme de mammifère », a amélioré les diagnostics de fertilité des verrats et des taureaux. D’autres recherches sur l’influence du zinc sur la santé des spermatozoïdes sont un domaine d’intérêt permanent.

“La fertilité masculine est une partie de l’équation de la fertilité qui est souvent négligée, mais elle est d’une importance cruciale”, a déclaré Kerns. « Cependant, il ne s’agit pas seulement de porcs. Nous adoptons une approche « One Health » qui est susceptible d’être pertinente pour d’autres mammifères, y compris les bovins et les humains. Par exemple, l’infertilité est un problème coûteux pour l’industrie bovine, représentant une perte annuelle de 4,7 milliards de dollars pour les éleveurs de bovins américains. »

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