Étude échographique et histologique du tubercule génital chez le
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Étude échographique et histologique du tubercule génital chez le
Étude échographique et histologique du tubercule génital chez le fœtus bovin : application au diagnostic du sexe ° B. TAINTURIER, ° D. TAINTURIER et °° M. WYERS ° Pathologie de la Reproduction, École Nationale Vétérinaire de Nantes, B.P. 40 706, F-44307 Nantes °° Histologie et Anatomie Pathologique, École Nationale Vétérinaire de Nantes, B.P. 40 706, F-44307 Nantes RÉSUMÉ SUMMARY Une étude histologique a été réalisée sur douze fœtus bovins afin de connaître la nature histologique de leur appareil génital externe. La structure du tubercule génital, du scrotum et des bourgeons mammaires est décrite à deux stades de la gestation (60 et 80 jours). La nature histologique du tubercule génital permet d’expliquer son image échographique caractéristique. Fetal sex determination in cattle : histologic study of the genital tubercle. By B. TAINTURIER, D. TAINTURIER and M. WYERS. MOTS-CLÉS : bovin - fœtus - sexage - échographie. KEY-WORDS : bovine - fetal gender - ultrasonography. Introduction Matériel et méthode Le diagnostic du sexe du fœtus par échotomographie chez la vache peut être réalisé précocement entre 55 et 65 jours de gestation, en se basant sur la position relative du tubercule génital. Le tubercule génital est la structure fœtale qui est à l’origine du pénis chez le taureau et du clitoris chez la vache. Chez le fœtus mâle, le tubercule génital migre crânialement en direction du cordon ombilical, et chez le fœtus femelle, caudalement en direction de la queue. A l’échographie, il est reconnaissable grâce à son image hyperéchogène et bilobée (Photos 1 et 2). D’autres structures fœtales permettent de réaliser le diagnostic du sexe plus tardivement entre 80 et 100 jours de gestation. Il s’agit du scrotum chez le mâle, et des bourgeons mammaires chez la femelle. Les bourgeons mammaires sont à l’origine des quatre trayons chez la vache [7]. Chez le fœtus femelle, les plis uro-génitaux - qui sont à l’origine des lèvres vulvaires chez la vache - ne sont pas visibles par échographie à cause de leur petite taille [7]. Cette étude histologique a été réalisée afin de mieux connaître la structure des organes génitaux externes des fœtus bovins, et ainsi de mieux interpréter l’image échographique de ces organes. Revue Méd. Vét., 2004, 155, 2, 74-81 A histologic study has been performed on twelve bovine fetus in order to establish the histologic nature of their extern genitalia. The structure of the genital tubercle, scrotum and mammary teats are described at two different stages of the pregnancy (60 and 80 days). The histologic nature of the genital tubercle enables to understand its typical ultrasonic appearance. EXAMENS ÉCHOGRAPHIQUES Les examens échographiques ont porté sur 2 vaches gestantes de race Prim’Holstein, dont la date d’insémination était connue. La première vache était porteuse d’un fœtus mâle et la seconde portait un fœtus femelle. L’appareil utilisé était un échographe de marque ALOKA (modèle SSD-210 DX II) équipé d’une sonde linéaire de 56 mm de long émettant des ultrasons d’une fréquence de 5 MHz. La gestation a été suivie par échographie de façon régulière (tous les 1, 2 ou 3 jours) entre le 45ème et le 120ème jour de gestation. Ce suivi échographique a permis de suivre l’évolution des organes génitaux externes chez les fœtus bovins. Le sexe des fœtus a été confirmé à la fin de l’étude par l’examen des avortons. EXAMEN HISTOLOGIQUE L’examen histologique a porté sur 6 fœtus mâles et 6 femelles, prélevés à l’abattoir sur des vaches gestantes. Après ouverture de l’utérus et des annexes fœtales, ils ont été choisis sur un critère de taille. Les fœtus se répartissent ainsi en 2 groupes. Le premier groupe comprend 3 mâles et 3 ÉTUDE ÉCHOGRAPHIQUE ET HISTOLOGIQUE DU TUBERCULE GÉNITAL CHEZ LE FŒTUS BOVIN 75 PHOTO 2. — Coupe transversale du tubercule génital (fœtus mâle âgé de 60 jours environ). (coloration HES, grossissement X 70). (C : Centre du tubercule génital, P : Périphérie du tubercule génital, V : Vaisseau sanguin). PHOTO 1. — Coupe transversale d’un fœtus mâle âgé de 60 jours environ. (coloration HES, grossissement X 20). (AO : Artère ombilicale, AI : Anse intestinale, BS : Bourrelets scrotaux, CO : Canal de l’Ouraque, CP : Corps du pénis, MP : Membre postérieur, PA : Paroi abdominale, TG : Tubercule génital). PHOTO 4. — Coupe sagittale d’un fœtus mâle âgé de 60 jours environ. (coloration HES, grossissement X 20). (BS : Bourrelets scrotaux, CP : Corps du pénis, TG : Tubercule génital). femelles mesurant 6,0 cm ± 0,3 cm (longueur vertex-coccyx) ; cette taille correspond à un stade de gestation de 60 jours environ. Le deuxième groupe est composé de 3 mâles et de 3 femelles mesurant 12,0 cm ± 0,5 cm, correspondant à un stade de gestation de 80 jours environ [6]. Ainsi, pour chaque sexe (mâle et femelle) et pour chaque stade de gestation (60 et 80 jours), trois fœtus ont été utilisés afin de réaliser trois plans de coupe différents : coupes transversales, sagittales et frontales (un fœtus par orientation de coupe). PHOTO 3. — Coupe transversale du corps du pénis (fœtus mâle âgé de 60 jours environ). (coloration HES, grossissement X 80). (CC : Corps caverneux, CS : Corps spongieux, M : Muscles rétracteurs du pénis, U : Urètre). Les fœtus ont d’abord fait l’objet d’une fixation au formol. Ils ont ensuite été découpés suivant un plan de coupe spécifique (coupe transversale, sagittale ou frontale), puis ils ont Revue Méd. Vét., 2004, 155, 2, 74-81 76 TAINTURIER (B.) ET COLLABORATEURS PHOTO 5. — Coupe frontale d’un fœtus mâle âgé de 55 jours. (CO : cordon ombilical ; MA : membre antérieur ; MP : membre postérieur ; Q : queue ; T : tête ; TG : tubercule génital). PHOTO 6. — Coupe frontale d’un fœtus femelle âgé de 55 jours. (CO : cordon ombilical ; MA : membre antérieur ; MP : membre postérieur ; Q : queue ; T : tête ; TG : tubercule génital). PHOTO 7. — Coupe frontale d’un fœtus mâle âgé de 61 jours. (BS : bourrelets scrotaux ; CO : cordon ombilical ; CP : corps du pénis ; MA : membre antérieur ; MP : membre postérieur ; Q : queue ; T : tête ; TG : tubercule génital). PHOTO 8. — Coupe frontale d’un fœtus mâle âgé de 78 jours. (BS : bourrelets scrotaux ; CO : cordon ombilical ; CP : corps du pénis ; EP : extrémité du pénis ; MP : membre postérieur). PHOTO 9. — Coupe transversale d’un fœtus mâle âgé de 78 jours. (MP : membre postérieur ; S : scrotum). PHOTO 10. — Coupe frontale d’un fœtus femelle âgé de 63 jours. (CO : cordon ombilical ; MA : membre antérieur ; MP : membre postérieur ; RM : raphé médian ; Q : queue ; TG : tubercule génital). PHOTO 11. — Coupe frontale d’un fœtus femelle âgé de 78 jours. (Q : queue ; TG : tubercule génital). PHOTO 12. — Coupe frontale d’un fœtus femelle âgé de 80 jours. (A : amnios ; BM : bourgeons mammaires ; MP : membre postérieur ; Tr : tronc). PHOTO 13. — Coupe frontale d’un fœtus femelle âgé de 90 jours. (BM : bourgeons mammaires ; MP : membre postérieur). Revue Méd. Vét., 2004, 155, 2, 74-81 ÉTUDE ÉCHOGRAPHIQUE ET HISTOLOGIQUE DU TUBERCULE GÉNITAL CHEZ LE FŒTUS BOVIN été inclus en paraffine. Chaque bloc de paraffine a été coupé au microtome afin de réaliser des coupes sériées de 4 µm d’épaisseur. Les coupes histologiques ont fait l’objet d’une coloration Hémalun Eosine Safran (HES). Résultats EXAMENS ÉCHOGRAPHIQUES Chez le fœtus mâle, le tubercule génital migre crânialement en direction du cordon ombilical. A 55 jours de gestation, le sexe du fœtus peut être déterminé aisément. En effet, le tubercule génital est reconnaissable par son image hyperéchogène et bilobée. De plus, il se situe à mi-distance entre les membres postérieurs (sa position initiale) et le cordon ombilical (sa position finale). L’image échographique est caractéristique du fœtus bovin mâle (Photo 5). A 60 jours de gestation, le tubercule génital a terminé sa migration. Il est localisé en arrière du cordon ombilical ; il est presque au contact de celui-ci. Il conserve son aspect bilobé caractéristique. A ce stade, on distingue le corps du pénis qui s’étend de la queue jusqu’au tubercule génital. On distingue également les bourrelets scrotaux (qui donneront le scrotum) de part et d’autre du corps du pénis (Photo 7). A 80 jours, le tubercule génital n’est plus visible. On visualise l’extrémité du pénis sous la forme d’un disque faiblement échogène, bordé de deux éléments hyperéchogènes. Le corps du pénis n’est presque plus visible. Le scrotum est visible en coupe transversale : il a un aspect trilobé entre 70 et 90 jours de gestation (Photos 8 et 9). Chez le fœtus femelle, le tubercule génital migre caudalement en direction de la queue. A 55 jours de gestation, il se situe à mi-distance entre les membres postérieurs et la queue. De plus, son image échographique est hyperéchogène et bilobée : elle est identique à celle d’un fœtus mâle de même stade (Photo 6). A 60 jours de gestation, le tubercule génital a terminé sa migration. Il est localisé sous la base de la queue et conserve son image bilobée caractéristique. Par ailleurs, on observe une ligne échogène qui s’étend de la queue au cordon ombilical. Cette structure a été appelée le «raphé médian» du fœtus (Photo 10). A 80 jours, le tubercule génital est toujours visible sous la base de la queue. En outre, on visualise les 4 bourgeons mammaires en coupe frontale. Les bourgeons mammaires se présentent comme 4 points hyperéchogènes disposés en trapèze dans la région inguinale du fœtus. A 90 jours, les bourgeons mammaires prennent un aspect bilobé (Photos 11, 12 et 13). EXAMENS HISTOLOGIQUES • Fœtus mâles âgés de 60 jours Le tubercule génital se présente comme une structure circulaire unilobée, très vascularisée, et de forte densité cellulaire. Le centre du tubercule génital présente une densité cellulaire particulièrement élevée. Les tissus qui entourent le tubercule génital sont pauvres en cellules (Photos 1 et 2). 77 Par ailleurs, l’examen histologique révèle qu’à ce stade de gestation, le corps du pénis est déjà complètement formé dans sa partie proximale. L’urètre pénien, le corps caverneux, le corps spongieux et les muscles rétracteurs du pénis sont visibles. Dans sa partie distale, le pénis n’est pas encore différencié : on observe le tubercule génital qui donnera l’extrémité du pénis (Photos 1, 3 et 4). Enfin, les bourrelets scrotaux sont deux renflements bien visibles à l’examen histologique. Leur contenu est pauvre en cellules. Les deux bourrelets scrotaux ont déjà fusionné à ce stade de la gestation (Photos 1 et 4). • Fœtus mâles âgés de 80 jours Le tubercule génital n’est pas visible. Il a donné naissance au pénis qui est complètement formé à ce stade de gestation. L’ébauche du gland et du prépuce est facile à reconnaître. Le fourreau - qui contient la totalité du pénis chez le taureau n’est pas encore formé. Il se limite à un simple prépuce localisé à l’extrémité du pénis (Photo 14). Le corps du pénis est totalement formé. L’urètre pénien, le corps caverneux, le corps spongieux et les muscles rétracteurs du pénis sont visibles (Photos 15 et 16). Le scrotum est bien différencié, le septum scrotal est très net. Les testicules ne sont pas descendus. Les deux loges scrotales - qui contiendront les testicules - ne sont pas encore formées (Photos 15 et 17). • Fœtus femelles âgés de 60 jours L’aspect du tubercule génital est identique à celui des fœtus mâles au même stade de gestation. Il s’agit d’une structure circulaire unilobée, très vascularisée, et de forte densité cellulaire. Le centre du tubercule génital présente une densité cellulaire particulièrement élevée (Photos 18, 19 et 20). Les plis uro-génitaux forment deux replis visibles en regard du tubercule génital. Ils sont assez pauvres en cellules (Photo 18). • Fœtus femelles âgés de 80 jours Le tubercule génital est très développé. Sa partie libre est très allongée et repliée au-dessus des plis uro-génitaux. L’extrémité du tubercule génital présente une forte densité cellulaire. Sa base forme de nombreux replis et présente une très forte densité cellulaire (Photos 21 et 22). Les plis uro-génitaux forment deux replis visibles en regard du tubercule génital. Ils sont assez riches en cellules (Photo 22). Les bourgeons mammaires forment des proéminences pauvres en cellules. L’épithélium des bourgeons mammaires est épais. Les cellules épithéliales sont claires et vacuolisées (Photo 23). Discussion A l’échographie, le tubercule génital se caractérise par une image hyperéchogène et bilobée. Il apparaît sous la forme de deux éléments hyperéchogènes allongés, parallèles entre eux, qui lui donnent l’aspect d’un symbole «égal» (=). Cette image caractéristique est recherchée lors de diagnostic précoce du sexe réalisé entre 55 et 65 jours de gestation. Revue Méd. Vét., 2004, 155, 2, 74-81 78 TAINTURIER (B.) ET COLLABORATEURS PHOTO 14. — Coupe sagittale de l’extrémité du pénis (fœtus mâle âgé de 80 jours environ). (coloration HES, grossissement X 30). (CC : Corps caverneux, CS : Corps spongieux, G : Gland, MU : Méat urinaire, P : Prépuce, U : Urètre). PHOTO 16. — Coupe transversale du pénis (fœtus mâle âgé de 80 jours environ). (coloration HES, grossissement X 60). (CC : Corps caverneux, CS : Corps spongieux, M : Muscles rétracteurs du pénis, U : Urètre). PHOTO 15. — Coupe transversale d’un fœtus mâle âgé de 80 jours environ. (coloration HES, grossissement X 20). (M : Muscles rétracteurs du pénis, P : Pénis, S : Scrotum). PHOTO 17. — Coupe frontale du scrotum (fœtus mâle âgé de 80 jours environ). (coloration HES, grossissement X 20). (SS : Septum scrotal) Dans la littérature, CURRAN [1] indique que le tubercule génital est initialement localisé entre les membres postérieurs, et qu’il migre en direction du cordon ombilical chez le fœtus mâle, et en direction de la queue chez le fœtus femelle. De plus, l’auteur décrit l’image échographique du tubercule génital comme une structure hyperéchogène et bilobée, dont chaque lobe possède une forme vaguement ovale. Ces observations ont été confirmées par nos examens échographiques. Revue Méd. Vét., 2004, 155, 2, 74-81 Par ailleurs, l’examen histologique révèle que le tubercule génital est une structure unilobée, de forme arrondie et de ÉTUDE ÉCHOGRAPHIQUE ET HISTOLOGIQUE DU TUBERCULE GÉNITAL CHEZ LE FŒTUS BOVIN 79 PHOTO 21. — Coupe transversale d’un fœtus femelle âgé de 80 jours environ. (coloration HES, grossissement X 20). (I : Ilium, TG : Base du tubercule génital, U : Urètre). PHOTO 18. — Coupe transversale d’un fœtus femelle âgé de 60 jours environ. (coloration HES, grossissement X 20). (I : Ilium, PUG : Pli uro-génital, Q : Queue, R : Rectum, TG : Tubercule génital, U : Urètre) PHOTO 19. — Coupe transversale du tubercule génital (fœtus femelle âgé de 60 jours environ). (coloration HES, grossissement X 70). PHOTO 22. — Coupe sagittale d’un fœtus femelle âgé de 80 jours environ. (coloration HES, grossissement X 20). (A : Artefact, pli de la coupe, B : Base du tubercule génital, E : Extrémité du tubercule génital, MU : Méat urinaire, PUG : Pli uro-génital) PHOTO 23. — Coupe sagittale d’un bourgeon mammaire (fœtus femelle âgé de 80 jours environ). HES, grossissement X 80). PHOTO 20. — Coupe sagittale du tubercule génital (fœtus femelle âgé de 60 jours environ). (coloration HES, grossissement X 20). (B : Base du tubercule génital, E : Extrémité du tubercule génital, P : Périnée). Revue Méd. Vét., 2004, 155, 2, 74-81 80 TAINTURIER (B.) ET COLLABORATEURS forte densité cellulaire. Cette structure est identique chez les mâles et chez les femelles. Les examens échographiques et histologiques ont donc des résultats contradictoires. Il est toutefois possible de confronter ces résultats afin de mieux comprendre l’image échographique du tubercule génital. Tout d’abord, le caractère hyperéchogène du tubercule génital peut s’expliquer par sa forte densité cellulaire. Le tubercule génital est en effet entouré par des tissus de faible densité cellulaire. Les ultrasons qui parviennent au tubercule génital passent donc d’un milieu pauvre en cellules à un milieu très riche en cellules. L’interface échographique qui entoure le tubercule génital joue ainsi le rôle d’un véritable miroir vis-à-vis des ultrasons, et crée des échos de forte intensité. Par ailleurs, l’image échographique du tubercule génital est bilobée, alors que l’histologie révèle que le tubercule génital est unilobé. Ce phénomène peut être expliqué par un artefact échographique : la réflexion spéculaire des ultrasons. Le tubercule génital est en effet une structure de forme ronde qui réfléchit les ultrasons de plusieurs façons. Lorsque les ultrasons rencontrent une surface qui leur est perpendiculaire (les extrémités supérieure et inférieure du tubercule génital), ils sont réfléchis et reviennent à la sonde. Au contraire, lorsque les ultrasons rencontrent une surface arrondie (les bords du tubercule génital), ils sont déviés et ne reviennent pas à la sonde. Le tubercule génital donne ainsi naissance à deux échos très proches, situés l’un en dessous de l’autre (Figure 1). Cet artefact est bien connu chez la jument lors de diagnostic précoce de la gestation : lorsque la vésicule embryonnaire ne mesure que quelques millimètres, elle donne naissance à deux échos de forte intensité, localisés en regard de ses pôles supérieur et inférieur. Ces deux échos facilitent la localisation de la vésicule embryonnaire chez la jument. A l’instar d’une vésicule embryonnaire de jument de quelques millimètres, le tubercule génital donne naissance à deux échos de forte intensité situés en regard des pôles supérieur et inférieur de l’organe. Ce phénomène semble être confirmé par le fait que, quelle que soit l’orientation du fœtus, ces deux échos sont toujours situés l’un en dessous de l’autre sur l’écran de l’échographe, c’est-à-dire alignés dans FIGURE 1. — Image échographique due à la réflexion spéculaire. [5]. Revue Méd. Vét., 2004, 155, 2, 74-81 le sens de propagation du faisceau d’ultrasons. Les deux éléments hyperéchogènes qui constituent l’image du tubercule génital sont toujours perpendiculaires au faisceau d’ultrasons. Chez le fœtus mâle, les bourrelets scrotaux sont visibles à l’échographie à 60 jours de gestation sous la forme de deux points hyperéchogènes localisés entre les membres postérieurs (Photo 7). L’examen histologique confirme l’existence et la localisation des bourrelets scrotaux à ce stade de la gestation. Les deux éléments hyperéchogènes correspondent chacun à un bourrelet scrotal. Le scrotum est visible par échographie sous une forme trilobée entre 70 et 90 jours de gestation. L’examen histologique révèle l’existence d’un septum scrotal et l’absence des testicules dans le scrotum à ce stade de la gestation. On peut en déduire que l’élément central correspond au septum scrotal, et les deux éléments latéraux aux parois du scrotum (Photo 9). Le corps du pénis se présente à l’échographie comme une ligne hyperéchogène qui s’étend de la queue au tubercule génital. L’examen histologique confirme l’existence du corps du pénis dès 60 jours de gestation. L’appellation «corps du pénis» peut donc être conservée pour décrire cet organe. L’extrémité du pénis est visible à l’échographie à 80 jours de gestation sous la forme d’un élément central faiblement échogène de forme circulaire, bordé de deux éléments hyperéchogènes. L’histologie indique que l’extrémité du pénis est constituée de l’ébauche du gland et du prépuce. A l’échographie, l’élément central peut donc être assimilé au gland, et les éléments latéraux au prépuce. Les éléments échogènes latéraux peuvent également résulter d’artefacts échographiques. GINTHER [4] observe qu’à partir de 70 jours de gestation, l’image échographique du tubercule génital se modifie à cause du développement du prépuce. Il propose d’abandonner le terme de «tubercule génital» à partir de ce stade. Notre étude histologique confirme l’absence du tubercule génital à 80 jours de gestation, et l’existence d’un véritable pénis dont l’extrémité est entourée par l’ébauche du prépuce. Chez le fœtus femelle, un raphé médian est visible par échographie. Il se présente comme une ligne échogène qui s’étend de la queue au cordon ombilical. L’examen histologique n’a pas permis d’identifier cette structure. Il semblerait que cette image échographique corresponde à la ligne de fusion des plans musculaires droit et gauche de l’abdomen. Il pourrait s’agir de l’ébauche de la ligne blanche de l’abdomen. En l’absence d’observation histologique, l’appellation «raphé médian» semble être la plus adaptée pour décrire cette image échographique. Les bourgeons mammaires sont visibles à l’échographie sous la forme de 4 éléments hyperéchogènes et unilobés entre 80 et 90 jours de gestation (photo 12). Toutefois, leur image échographique devient bilobée à partir de 90 jours de gestation (Photo 13). L’examen histologique révèle une structure simple et pauvre en cellules des bourgeons mammaires à 80 jours de gestation. Aucun élément histologique ne permet d’expliquer l’image bilobée observée à 90 jours. Toutefois, les bourgeons mammaires étant des structures de forme ÉTUDE ÉCHOGRAPHIQUE ET HISTOLOGIQUE DU TUBERCULE GÉNITAL CHEZ LE FŒTUS BOVIN ronde dont le tissu est en voie d’organisation, il est probable que l’image bilobée soit due à un phénomène de réflexion spéculaire, comme c’est le cas pour le tubercule génital. Un examen histologique réalisé à 90 ou 100 jours de gestation permettrait peut-être de confirmer cette hypothèse. Conclusion La structure histologique du tubercule génital est identique chez le mâle et chez la femelle. Il s’agit d’une structure circulaire unilobée, très vascularisée, et de forte densité cellulaire. L’analyse histologique permet de comprendre l’image échographique hyperéchogène et bilobée du tubercule génital. Le caractère bilobé du tubercule génital est dû à un artefact échographique : la réflexion spéculaire. La structure du tubercule génital et son image échographique originale permettent de localiser très précocement le tubercule génital chez les fœtus bovins. Il est ainsi possible 81 de déterminer très tôt le sexe du fœtus chez les bovins, dès le 55ème jour de gestation. Références bibliographiques 1. — CURRAN S. : Fetal sex determination in cattle and horses by ultrasonography. Theriogenology, 1992, 37 (1) 17-21. 2. — CURRAN S. et GINTHER O.J. : Ultrasonic determination of fetal gender in horses and cattle under farm conditions. Theriogenology, 1991, 36 (5) 809-814. 3. — CURRAN S., KASTELIC J.P. et GINTHER O.J. : Determining sex of the bovine fetus by ultrasonic assessment of the relative location of the genital tubercle. Animal Reproduction Science, 1989, 19 (3-4) 217-227. 4. — GINTHER O.J. : Ultrasonic imaging and animal reproduction : Cattle. Book 3. Equiservices, Cross Plains, USA. 1998. 304 pp. 5. — GINTHER O.J. : Ultrasonic imaging and reproductive events in the mare. Equiservices, Cross Plains, USA. 1986. 378 pp. 6. — LEBASTARD D. : Echographie en gynécologie bovine : utilisations possibles dans le cadre d’un exercice en clientèle rurale. Le Point Vétérinaire, 1997, 28 (181) 1089-1096. 7. — TAINTURIER B. : Diagnostic du sexe du fœtus par échotomographie chez la vache. Thèse Doc. Vét.. Nantes, 2001. n°74. 163 pp. PUB ECM 1/4 PAGE QUADRI Revue Méd. Vét., 2004, 155, 2, 74-81