Les systèmes d’élevage répondant aux principes de l’agroécologie doivent pouvoir s’adapter aux variations de leur environnement, en particulier parce qu’ils sont pensés pour maximiser l’utilisation des ressources locales et minimiser l’utilisation d’intrants. La composante animale des systèmes d’élevage peut dans ce contexte représenter un levier d’adaptation aux perturbations de l’environnement et contribuer à la pérennité des systèmes. Ainsi, produire des connaissances qui permettront de sélectionner des animaux robustes c’est-à-dire capables de se maintenir et de maintenir leurs performances dans un environnement changeant est actuellement un objectif prioritaire de la recherche en zootechnie. Peu de méthodes d’évaluation scientifique de la robustesse des animaux d’élevage ont été développées, et la seule méthode opérationnelle à ce jour, basée sur l’étude statique d’une seule fonction (l’approche norme de réaction) est remise en question. L’objectif de cette thèse est de proposer un cadre d’évaluation opérationnel de la robustesse, c’est-à-dire utilisable en élevage. Dans ce but, nous nous sommes focalisés sur le modèle vache laitière et avons mené deux démarches complémentaires, l’une basée sur l’analyse de données issues de fermes expérimentales de l’INRA et visant à évaluer les aptitudes biologiques des vaches à gérer les compromis (trade-offs) entre fonctions biologiques (lactation, reproduction et survie) en environnement stable puis perturbé. La seconde démarche est basée sur des enquêtes auprès d’éleveurs laitiers en vue de caractériser les stratégies de conduite (objectifs et seuils de performances) qui relèvent de la recherche d’adéquation animal-système et contribue à la robustesse des animaux. Enfin un travail de synthèse a permis d’intégrer les contributions respectives des deux approches dans la conception du cadre d’évaluation de la robustesse, ceci afin qu’il puisse être manipulable par l’ensemble des acteurs de la recherche, du terrain et du développement. Ce cadre opérationnel propose que la robustesse des vaches laitières soit évaluée en confrontant les aptitudes biologiques des animaux exprimées dans un environnement donné, aux stratégies de conduite des éleveurs. Pour ce faire, il convient 1/ de caractériser les trajectoires productives des vaches laitières sur la base de l’expression des compromis entre fonctions biologiques en situation stable et perturbée, 2/ de les confronter aux objectifs et les seuils de performances des éleveurs, 3/ d’analyser l’adéquation entre les profils de performances exprimés par l’animal et les profils de priorisation des performances des éleveurs, 4/ de prendre en compte les complémentarités entre animaux pour passer au niveau troupeau. Des indicateurs de fitness des animaux (longévité, nombre de descendants dans le troupeau) permettent de valider cette analyse. / Agroecological livestock farming systems have to be able to adapt to environmental variability because they are designed to maximize the use of local resources and minimize the use of inputs. The animal component of livestock farming systems could represent a lever to adapt to environmental disturbances and contribute to systems durability. Thus, producing scientific knowledge allowing the selection of robust animals, able to maintain and maintain their performances in a fluctuating environment is one main stake for farming system research. Few methods have been developed to assess robustness in farm animals, and the only operational measurement (reaction norm) that relies only on the analysis of one function at a given time is currently turned into question. This thesis objective is to propose an operational assessment framework of robustness, that is to say, usable on the field. To that end, we focused on the dairy cow model and carried two complementary approaches, one based on the analysis of data collected from INRA experimental units, aiming at assessing biological aptitudes of dairy cows to manage trade-offs between function (lactation, reproduction and survival) in stable and disturbed environments. The second approach is based on data collected during interviews with dairy farmers in order to characterize their management strategies (objectives and performance thresholds) associated with the search of the animal-system balance contributing to animals’ robustness. Finally, a synthesis integrated the respective inputs of the two approaches in the assessment framework of robustness, in order to make it usable by actors from research, farms and development. This operational framework suggests that robustness of dairy cows should be assessed by comparing biological aptitudes of the animals expressed in a given environment, with the management strategies of farmers. It requires, 1/ to characterized productive trajectories of dairy cows including trade-offs between function in stable and disturbed environment, 2/ to compare them with performance objective and thresholds of farmers, 3/ to analyze the balance between the performances profiles expressed by the animal and the profiles of performances prioritization of farmers, 4/ account for complementarities between animals to step up to the herd level. Animals’ fitness indicators (longevity, number of descendants) are used to validate the analysis

L'ovulation est le processus de rupture du follicule ovarien qui conduit à la libération d'un ovocyte dans l'oviducte pour la fécondation. Le processus ovulatoire est initié par un pic de LH qui conduit à l'activation du récepteur EGF (EGFR) dans les cellules de la granulosa (CG) qui stimule par conséquent l'expression de plusieurs gènes pré-ovulatoires essentiels. Environ 15% de l'infertilité chez les vaches est due à la présence de kystes ovariens qui se développent normalement à partir de follicules pré-ovulatoires qui n'ovulent pas. Chez les femmes et les rongeurs, alors que l'activité physiologique des effecteurs de signalisation Hippo semble essentielle pour la signalisation de l'EGF dans les CG, leur dérégulation peut jouer un rôle important dans les troubles kystiques anovulatoires. À notre connaissance, aucune étude n'a rapporté les rôles physiologiques ou physiopathologiques des effecteurs de la voie Hippo liés à l'ovulation ou à la formation de kystes ovariens chez les bovins. Les principaux objectifs de la présente thèse étaient donc (1) d'élucider l'importance de l'activité physiologique des effecteurs de signalisation Hippo dans la cascade pré-ovulatoire et dans l'ovulation chez les ruminants, et (2) de déterminer si la dérégulation de YAP dans le CG bovin est impliquée dans la pathogenèse de la maladie kystique des ovaires (MKO). Les résultats sont séparés en 2 articles. Dans le premier article, nous avons d'abord utilisé un système de culture de CG préovulatoire bien défini pour montrer que la signalisation YAP est essentielle pour l'expression de l'EGFR et des gènes cibles en aval EREG, EGR1 et TNFAIP6. Plus important encore, en utilisant un système d'injection folliculaire guidée par ultrasons, nous avons également montré que l'inhibiteur classique de la signalisation Hippo, la vertéporfine, inhibe l'ovulation induite par la GnRH in vivo chez les bovins. Dans le deuxième article, nous avons utilisé un modèle bovin de MKO spontanée pour montrer que l'abondance de l'ARNm et des protéines de YAP est significativement plus élevée dans les cellules de la granulosa et de la thèque (CT) isolées des follicules kystiques (structures folliculaires d'au moins 20 mm de diamètre) par rapport aux types de cellules respectifs isolés à partir de grands follicules non kystiques (≥12 mm). De plus, le schéma de phosphorylation de YAP et l'abondance accrue d'ARNm codant pour les gènes cibles YAP-TEAD classiques suggèrent que l'activité transcriptionnelle de YAP est augmentée dans les CG des kystes folliculaires par rapport aux grands follicules non kystiques. Ensemble, ces résultats montrent pour la première fois que la voie Hippo est essentielle à la cascade ovulatoire chez les bovins et que sa dérégulation peut jouer un rôle clé dans la pathogenèse de la maladie kystique des ovaires chez cette espèce. / Ovulation is the process of rupture of the ovarian follicle, which leads to the release of an oocyte into the oviduct for fertilization. The ovulatory process is initiated by a surge of LH that leads to the activation of the EGF receptor (EGFR) in granulosa cells (GC) which consequently stimulates the expression of several essential ovulatory genes. About 15% of infertility in cows is due to the presence of ovarian cysts that generally develop from pre-ovulatory follicles that fail to ovulate. In women and rodents, in addition to the essential physiological activity of Hippo signalling effectors for the EGF signalling in GC, their deregulation also plays an important role in anovulatory cystic disorders. To the best of our knowledge, no studies report physiological or pathophysiological roles of Hippo pathway effectors related to ovulation or ovarian cyst formation in cattle. The main objectives of the present thesis were, therefore, (1) to elucidate the importance of the physiological activity of Hippo signaling effectors in the pre-ovulatory cascade and in ovulation in ruminants and (2) to determine whether dysregulation of YAP in bovine GC is implicated in the pathogenesis of the cystic ovarian disease (COD). The results are separated into 2 articles. In the first article, we employed a well-defined preovulatory GC culture system to show that YAP signaling is essential for expressing EGFR and the downstream target genes EREG, EGR1 and TNFAIP6. Most importantly, using an ultrasound-guided follicular injection system, we have also shown that the classic Hippo signaling inhibitor verteporfin inhibits GnRH-induced ovulation in vivo in cattle. In the second article, we employed a bovine model of spontaneous COD to show that YAP mRNA and protein abundance are significantly higher in granulosa and theca (TC) cells isolated from cystic follicles (follicular structures of at least 20 mm in diameter) compared to the respective cell types isolated from large non-cystic follicles (≥12 mm). Moreover, the phosphorylation pattern of YAP and the increased abundance of mRNA encoding classical YAP-TEAD target genes suggest that the transcriptional activity of YAP is increased in GC of follicular cysts compared to large non-cystic follicles. Together, these results show for the first time that the Hippo pathway is critical to the ovulatory cascade in cattle and its dysregulation may play a key role in the pathogenesis of cystic ovarian disease in this species.

Les vaches laitières en transition sont sensibles aux infections utérines en raison de l'immunité compromise autour du vêlage et de la contamination bactérienne importante dans l'utérus immédiatement après le vêlage. Les vaches atteintes d'infections utérines sont plus susceptibles de développer d'autres maladies périnatales, ce qui entraîne une baisse de la production de lait et une diminution de la fertilité. L'infertilité liée aux infections utérines est devenue la principale cause d'élimination d'une vache du troupeau. Jusqu'à présent, il n'y a pas eu d'approches efficaces pour traiter les infections utérines. Environ 90 % des vaches laitières subissent une contamination bactérienne post-partum de l'utérus. La plupart des vaches sont capables d'éliminer l'infection en 8 semaines au cours du processus d'involution, mais jusqu'à 20 % des vaches développent une métrite, qui est une infection de toute la paroi utérine ; et dans certains troupeaux, 30 à 50 % des vaches développent une endométrite, qui est une infection de la paroi interne de l'utérus. Il a été indiqué que le microbiome et les facteurs immunitaires innés de l'appareil reproducteur ont un effet sur la maladie utérine post-partum, mais le microbiome reproducteur bovin et son effet sur la fertilité suivante ne sont pas bien compris. Les maladies sont négativement corrélées aux performances de reproduction et, combinées au taux d'incidence élevé, elles sont coûteuses pour les agriculteurs. Les études traditionnelles basées sur la culture sont biaisées en faveur des bactéries qui se développent dans un environnement de laboratoire. Dans ce projet, la diversité bactérienne vaginale et utérine pendant la période d'attente volontaire a été étudiée par des méthodes de microbiologie moléculaire, principalement l'ARNr 16S et le séquençage de nouvelle génération. L'objectif de cette étude est d'étudier les variations du microbiote et des facteurs immunitaires innés tels que les populations IL1, IL8 et AGP pendant la période d'attente volontaire. L'objectif de la présente étude était de caractériser les communautés bactériennes de l'appareil reproducteur et la quantité de cytokines avant le vêlage et après le vêlage chez les vaches ayant développé ou non une endométrite. . De plus, notre deuxième objectif de la présente étude était de décrire la réponse immunitaire innée locale cellulaire et humorale lors de la cervicite clinique dans l'utérus et les échantillons vaginaux dans les périodes pré et post-partum des vaches laitières. Pour l'étude prospective de cohorte, un total de 61 vaches multipares ont été prélevées avec une cytobrosse dans le vagin 7 jours avant le vêlage (J-7) et dans l'utérus 7 jours (J+7), 21 jours (J+21), et 35 jours (J+35) après vêlage. Des échantillons de vaches en bonne santé (n = 11) et de vaches atteintes d'endométrite (n = 11) ont été traités pour l'extraction d'ADN et les gènes de séquençage de l'ARNr 16S. La diversité alpha du microbiote utérin n'était pas significantment différente entre les groupes sains et malades. La diversité β n'était pas différente au niveau de l'UTO au cours de la même période d'échantillonnage entre les vaches saines et les vaches atteintes d'endométrite, mais le microbiote utérin était différent entre les groupes trois semaines après le vêlage. Les vaches malades avaient une abondance relative moindre de Firmicutes et de Bacteroidetes que les vaches en bonne santé et les vaches atteintes d'endométrite avaient une plus grande abondance relative d'Actinobacteria que les vaches en bonne santé. T. pyogenes, Peptoniphilus et Helcococcus étaient nettement plus abondants chez les vaches atteintes d'endométrite clinique. De plus, les concentrations d'interleukine 1α (IL1), d'interleukine 8 (IL8) et de glycoprotéine acide α1 (AGP) ont été déterminées. Les cas de CC avec des signes cliniques au temps +5w tels que des pertes vaginales purulentes et une endométrite subclinique ont montré la production de cytokines la plus élevée. En conclusion, le post-partum de 3 semaines est un point critique pour évaluer les cytokines et les protéines de phase aiguë ; où la variation d'IL1 et d'IL8 a gardé une relation directe avec le nombre et la fonction des neutrophiles. / Transition dairy cows are more susceptible to uterine infections due to the compromised immunity around calving and substantial bacterial contamination in the uterus immediately after calving. Cows with uterine infections are at higher odds of developing other periparturient diseases, resulting in lower milk production and impaired fertility. Infertility related to uterine infections has become the main reason for a cow to be culled from the herd and therapeutic approaches to treat uterine infections. Currently, about 95 are of limited success. Approximately 90% of dairy cows exhibit contamination in the uterine cavity during the first 2 weeks following calving. Up to 40% of dairy cows still have contamination in the genital tract 3 weeks after calving. When infection or inflammation persists in the uterus beyond 4 weeks postpartum, the infected uterus is associated with infertility. The microbiome and innate immune factors of the reproductive tract have been indicated to have an effect on postpartum uterine disease, however the bovine reproductive microbiome and its effect on fertility is not well understood. Diseases are negatively correlated to reproductive performance, and in combination with the high incidence rate, they are costly for the farmers. Traditional culture based studies are biased towards bacteria that thrive in a laboratory environment. In this project, the vaginal and uterine bacterial diversity during voluntary waiting period (time between parturition and the time at which the cow os first eligible for insemination) were investigated by molecular microbiology methods, primarily 16S rRNA next generation sequencing. The objective of the present study was to characterize the reproductive tract bacterial communities and the number of cytokines before and after calving in cows that developed or not endometritis. Also, the present study aimed to describe the innate immune response such as IL1, IL8 and AGP in the uterus and vaginal in the pre- and post-partum periods of dairy cows with clinical cervicitis. For the cohort prospective study, a total of 61 multiparous cows were sampled with a cytobrush in the vagina 7 days before calving (D-7) and in the uterus 7 days (D+7), 21 days (D+21), and 35 days (D+35) after calving. Samples of healthy cows (n=11) and cows with endometritis (n=11) were processed for DNA extraction and sequencing of the 16S rRNA gene. Alpha-diversity of uterine microbiota was not significantly different between healthy and endometritis groups. Microbiota composition (β diversity) was significantly different between healthy and endometritis cows three weeks after calving. Diseased cows, but not at the other sampling times. Disease cows had lower relative abundance of Firmicutes and Bacteroidetes and greater abundance of Actinobacteria than healthy cows. Trueperella spp, Peptoniphilus spp. and Helcococcus spp. were significantly more abundant in disease dairy cows. Additionally, in three weeks after calving the concentrations of interleukin 1α (IL1), interleukin 8 (IL8) and α1-acid glycoprotein (AGP) were determined. Cows with clinical and subclinical endometritis at time +5w (5 wks after calving) showed the highest cytokine production compared to the other sampling time ( -1week, +1 week and+3 weeks).

L'utérus est un organe hautement dynamique, qui subit des changements morphologiques durant le cycle œstral sous l'influence des hormones sexuelles. Ces adaptations sont essentielles à l’homéostasie utérine et résultent d’une régulation minutieuse de la prolifération, de la différenciation et de la survie cellulaire par de nombreuses voies de signalisation. Nous avons émis l'hypothèse que la voie Hippo est impliquée dans l'homéostasie utérine chez l’espèce bovine, et nous avons tenté de déterminer les variations de ses constituants. Des biopsies de l'endomètre et des échantillons de sang ont été obtenus aux jours 0, 3 et 10 du cycle chez 14 vaches. Les concentrations sanguines de progestérone et d’œstrogène ont confirmé la progression du cycle œstral chez cinq vaches. Des analyses immunohistochimiques, Western Blot et RT-PCR ont été réalisées sur les biopsies afin d’évaluer la variation des composantes de la voie Hippo et de ses gènes cibles. Nous avons démontré la présence de YAP et de TAZ dans l'endomètre bovin à tous les moments du cycle œstral. Elles présentaient une expression cytoplasmique dans l'épithélium glandulaire, et présentaient une expression nucléaire dans le stroma à J0 et J10 et dans l'épithélium luminal à J3. Nous avons également noté une tendance à l'augmentation des concentrations de la forme phosphorylée de YAP au jour 3 du cycle œstral par rapport aux jours 0 et 10. Cette augmentation a été corrélée à une diminution de l'expression du gène CTGF au jour 3 par rapport aux autres jours du cycle œstral. En conclusion, nous avons démontré que la voie Hippo est exprimée différentiellement dans l'utérus bovin au cours du cycle œstral. / The uterus is a highly dynamic organ that changes morphologically under the influence of sexual hormones during the estrous cycle. These adaptations are essential for the proper function of the uterus and are due to the careful regulation of cell proliferation, differentiation, and apoptosis by numerous signaling pathways. We hypothesized that the Hippo pathway is implicated in uterine homeostasis in cattle, and we aimed to determine the variation of its canonical constituents during the bovine cycle. Endometrial biopsies and blood samples were obtained on days 0, 3, and 10 of the cycle in 14 cows. Progesterone and estrogens blood concentrations were measured and confirmed the status of the oestrus cycle in five cows. Immunohistochemistry, western blot, and RT-PCR were then performed on their endometrial biopsies to evaluate the Hippo components and targeted genes. Our results showed the presence of YAP and TAZ in the bovine endometrium at all time point. Both proteins displayed cytoplasmic expression in the glandular epithelium while exhibiting nuclear expression in the stroma on D0 and D10 and in the luminal epithelium on D3. We also noted a tendency for an increased amount of phosphorylated YAP during day 3 of the estrous cycle compared to days 0 and 10. It was correlated with a decreased expression of CTGF (Hippo target gene) on day 3 compared to the other day of the cycle. In conclusion, we can confirm that Hippo is differentially expressed in the bovine uterus during the estrous cycle.

La reproduction est un pilier majeur de la productivité des fermes laitières. Dans ce contexte, il est pertinent d’identifier à l’avance les animaux à risque d’avoir des performances en reproduction sous-optimales, surtout si un traitement efficace est disponible pour améliorer ces performances. Les endométrites clinique et subclinique sont des conditions définies selon leur impact sur les performances en reproduction subséquentes et donc, des outils très intéressants de surveillance de la santé utérine. Le premier objectif de cette étude était de déterminer simultanément des seuils diagnostiques pour les endométrites clinique (diagnostiquée par le Metricheck) et subclinique (diagnostiquée par la cytologie endométriale ou par l’estérase leucocytaire) selon leur impact sur les performances en reproduction à la première saillie. L’écoulement vaginal purulent a été identifié comme seuil pour l’endométrite clinique, alors que les seuils identifiés pour l’endométrite subclinique ont été un pourcentage de polymorphonucléaires de 6% à la cytologie et une « forte quantité de leucocytes » à l’estérase leucocytaire. Le second objectif de l’étude était d’évaluer l’effet d’un traitement intra-utérin de céphapirine sur les performances à la première saillie des animaux sains et atteints d’endométrite. Aucun effet du traitement n’a été observé chez les vaches saines ou atteintes d’endométrite clinique, alors qu’une tendance à l’amélioration des performances a été associée au traitement chez celles atteintes d’endométrite subclinique. L’anovulation post-partum prolongée pourrait altérer l’efficacité du traitement de céphapirine, surtout chez les vaches atteintes d’endométrite clinique. / Reproduction is a major concern in the dairy industry. In this context, it is relevant to have an early identification of cows at risk of altered subsequent reproductive performance, especially if a treatment is available and effective to improve this performance. Clinical and subclinical endometritis are defined based on their impact on reproductive performance and are interesting tools for reproductive tract health surveillance. The first objective of this research project was to determine simultaneously diagnostic criteria for clinical (diagnosed by Metricheck) and subclinical (diagnosed by endometrial cytology or leukocyte esterase testing) endometritis based on their impact on reproductive performance at first service. Clinical endometritis was defined as presence of purulent vaginal discharge whereas subclinical endometritis was defined as presence of ≥ 6% of polymorphonuclear cells using endometrial cytology or the presence of “large amount of leukocytes” using leukocyte esterase testing. The second objective of this research project was to determine the effect of an intrauterine infusion of cephapirin on the reproductive performance at first service in cows with clinical endometritis, subclinical endometritis, and in cows unaffected by endometritis. Cephapirin treatment had no effect on first service pregnancy risk in unaffected cows or in cows affected by clinical endometritis. However, there was a tendency of a positive effect of the treatment in cows affected by subclinical endometritis. Presence of prolonged postpartum anovulation in cows may reduce the efficacy of the cephapirin treatment, especially in cows affected by clinical endometritis.

Le développement et la survie de l’embryon dépendent des nutriments fournis par les sécrétions utérines. Les objectifs de cette étude étaient de déterminer l’effet de la surovulation (SOV) sur la bactériologie et cytologie utérine et sur les paramètres biochimiques utérin et sérique et leurs effets sur le nombre d’embryons transférables (ET). Deux groupes de vaches Holstein (groupe I, non lactante, n=7 et groupe II, lactante, n=28) ont été respectivement induites en chaleur ou surovulées et ensuite inséminées. Au jour 7 du cycle œstral (J7) et lors du jour de la récolte (JR), un prélèvement individuel de sang et de liquide de lavage utérin a été fait pour l’analyse du statut bactériologique et cytologique de l’utérus et la mesure de la concentration de plusieurs paramètres biochimiques présélectionnés. Les embryons récoltés ont été évalués selon les critères de l’IETS. La SOV a donnée une moyenne de 7.39 ± 6.22 ovocytes/embryons dont 3.32 ± 4.81 ET. Il n’y avait pas de variation significative de la bactériologie et cytologie utérine des deux groupes entre J7 et JR. La concentration sérique de l’urée (P=0.0001), d’E2 (P=0.006); la concentration utérine du Glu (P=0.002), de Ck (p=0.0007), de LDH (P <0.0001), de PT (P=0.004), de P4 (P=0.008), de PGFM (P<0.0001) du groupe I et la concentration sérique de P4 (P<0.0001), de PGFM (P<0.0001); la concentration utérine de LDH (P=0.002), de PGFM (P<0.0001) du groupe II ont été significativement élevées à JR qu’à J7. La concentration utérine et sérique de l’urée (P<0.0001 et P<0.0001), de LDH (P<0.0001 et P=0.008), la concentration sérique de P4 (P=0.0002) et la concentration utérine de PT (P=0.0003) à JR du groupe II étaient différente du groupe I. Il n’y avait pas d’association entre la bactériologie et cytologie utérine et le nombre d’ET. Cependant, le nombre d’ET a été positivement corrélé avec la concentration sérique d’IGF-1 à J7 (r=0.45; P=0.001) et la concentration sérique de P4 à JR (r=0.43; P<0.05) et négativement corrélé avec la concentration utérine et sérique de PGFM à la fois à J7 (r=-0.54; P<0.005 et r=-0.67; P<0.001) et à JR (r=-0.48; P<0.01 et r=-0.57; P<0.002). Ces résultats suggèrent que la SOV induit des changements au niveau sérique et utérin qui affectent le nombre d’ET récoltés. / The developing embryo is dependent on the nutrients provided by the oviduct and the uterine fluid. The objectives of this study were to determine the effect of SOV on uterine bacteriology and cytology, on serum and uterine biochemical parameters and consequently on the number of TE. Non-lactating (n=7) and lactating (n=28) Holstein cows were synchronized for estrus and superovulated respectively and were inseminated twice. Uterine bacteriology and cytology and various uterine and serum biochemical parameters were measured at day 7 of estrus cycle (D7, starting day of the SOV protocol) and at the designated day of embryo recovery (DER). Harvested embryos were evaluated according to IETS’s criteria. Superovulated cows produced an average of 7.39 ± 6.22 ova/embryos of which 3.32 ± 4.81 were TE. There were no significant variations of uterine bacteriology and cytology between D7 and DER within the two groups. Serum urea (P=0.0001), E2 (P=0.006); uterine Glu (P=0.002), Ck (P=0.0007), LDH (P<0.0001), TP (P=0.004), P4 (P=0.008), PGFM (P<0.0001) in group I and serum P4 (P<0.0001), PGFM (P<0.0001); uterine LDH (P=0.002), PGFM (P<0.0001) in group II were significantly higher at DER than at D7. At DER, group I was different to group II’ uterine and serum urea (P<0.0001 and P<0.0001), LDH (P<0.0001 and P=0.008), PGFM (P=0.002 and P=0.009), serum P4 (P=0.0002) and uterine TP (P=0.0003). There was no association between uterine bacteriology and cytology and the number of TE. However, TE was positively correlated with serum IGF-1 at D7 (r=0.45; P=0.001) and P4 at DER (r=0.43; P<0.05) and negatively correlated with both serum and uterine PGFM respectively at D7 (r=-0.54; P<0.005 and r=-0.67; P<0.001) and DER (r=-0.48; P<0.01 and r=-0.57; P<0.002). The present results infer that changes following SOV in both serum and uterine secretion may affect the number of TE.

Dans les élevages laitiers d’aujourd’hui, les déplacements de la caillette sont parmi les conditions chirurgicales les plus souvent rencontrées. Le pronostic pour ces pathologies est cependant très différent que l’on soit en présence d’une dilatation de la caillette à droite (DCD) ou d’un volvulus de la caillette (VC). En pratique, la distinction en période préopératoire entre ces deux conditions est difficile. Afin de limiter les pertes économiques associées aux DCD/VC, l’identification et la réforme précoce des animaux ayant le plus grand risque d’avoir une mauvaise évolution postopératoire deviennent des enjeux de premier plan. Les objectifs de cette étude étaient de déterminer la valeur pronostique de la L-lactatémie (LAC) mesurée à la ferme en préopératoire à l’aide d’un appareil portatif chez des vaches souffrant de DCD ou VC et de suggérer des seuils de LAC cliniquement significatifs. Nos résultats indiquent que la LAC est un bon indicateur pronostique lors de DCD/VC. Une LAC ≤ 2 mmol/L est un bon indicateur de succès chirurgical et s’avère très utile pour appuyer la décision d’opérer l’animal (sensibilité, spécificité, valeurs prédictives positive et négative de respectivement 76.2, 82.7, 53.3 et 93.1%). Par ailleurs, il n’y a aucun avantage économique à effectuer une chirurgie chez des vaches commerciales souffrant de DCD/VC qui ont une LAC ≥ 6 mmol/L (sensibilité, spécificité, valeurs prédictives positive et négative de respectivement 28.6, 97.5, 75 et 84%). Par conséquent, ces animaux devraient, dans la plupart des cas, être réformés en raison de la probabilité élevée qu’ils aient une mauvaise évolution postopératoire. / Abomasal displacement is among the most commonly encountered surgical disorder in modern dairy herds. Prognosis, however, varies widely among type of abomasal displacement, and preoperative diagnostic may be difficult to assess. To control the economic loss associated with abomasal disorders, especially right displaced abomasum (RDA) and abomasal volvulus (AV), early identification and culling of animals at higher risk of developing a surgical failure (SF) would be of interest. The objectives of this study were to determine the prognostic value of preoperative L-lactate concentration (LAC) measured on farm with a portable clinical analyzer for cows with RDA or AV, and to suggest LAC clinical relevant decision thresholds. Our results showed that LAC was correlated with the prognosis of RDA/AV. A LAC ≤ 2 mmol/L seemed to be good indicator of surgical success and would be useful to support a surgical decision (sensitivity, specificity, positive and negative predictive values of 76.2, 82.7, 53.3 and 93.1%; respectively). On the other hand, there is no economic advantage to perform a surgery on commercial cows with RDA/AV that have LAC ≥ 6 mmol/L and these animals should potentially be culled according to their high probability of SF (sensitivity, specificity, positive and negative predictive values of 28.6, 97.5, 75 and 84%; respectively).

La reproduction est un pilier majeur de la productivité des fermes laitières. Dans ce contexte, il est pertinent d’identifier à l’avance les animaux à risque d’avoir des performances en reproduction sous-optimales, surtout si un traitement efficace est disponible pour améliorer ces performances. Les endométrites clinique et subclinique sont des conditions définies selon leur impact sur les performances en reproduction subséquentes et donc, des outils très intéressants de surveillance de la santé utérine. Le premier objectif de cette étude était de déterminer simultanément des seuils diagnostiques pour les endométrites clinique (diagnostiquée par le Metricheck) et subclinique (diagnostiquée par la cytologie endométriale ou par l’estérase leucocytaire) selon leur impact sur les performances en reproduction à la première saillie. L’écoulement vaginal purulent a été identifié comme seuil pour l’endométrite clinique, alors que les seuils identifiés pour l’endométrite subclinique ont été un pourcentage de polymorphonucléaires de 6% à la cytologie et une « forte quantité de leucocytes » à l’estérase leucocytaire. Le second objectif de l’étude était d’évaluer l’effet d’un traitement intra-utérin de céphapirine sur les performances à la première saillie des animaux sains et atteints d’endométrite. Aucun effet du traitement n’a été observé chez les vaches saines ou atteintes d’endométrite clinique, alors qu’une tendance à l’amélioration des performances a été associée au traitement chez celles atteintes d’endométrite subclinique. L’anovulation post-partum prolongée pourrait altérer l’efficacité du traitement de céphapirine, surtout chez les vaches atteintes d’endométrite clinique. / Reproduction is a major concern in the dairy industry. In this context, it is relevant to have an early identification of cows at risk of altered subsequent reproductive performance, especially if a treatment is available and effective to improve this performance. Clinical and subclinical endometritis are defined based on their impact on reproductive performance and are interesting tools for reproductive tract health surveillance. The first objective of this research project was to determine simultaneously diagnostic criteria for clinical (diagnosed by Metricheck) and subclinical (diagnosed by endometrial cytology or leukocyte esterase testing) endometritis based on their impact on reproductive performance at first service. Clinical endometritis was defined as presence of purulent vaginal discharge whereas subclinical endometritis was defined as presence of ≥ 6% of polymorphonuclear cells using endometrial cytology or the presence of “large amount of leukocytes” using leukocyte esterase testing. The second objective of this research project was to determine the effect of an intrauterine infusion of cephapirin on the reproductive performance at first service in cows with clinical endometritis, subclinical endometritis, and in cows unaffected by endometritis. Cephapirin treatment had no effect on first service pregnancy risk in unaffected cows or in cows affected by clinical endometritis. However, there was a tendency of a positive effect of the treatment in cows affected by subclinical endometritis. Presence of prolonged postpartum anovulation in cows may reduce the efficacy of the cephapirin treatment, especially in cows affected by clinical endometritis.

Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) cause la maladie de Johne, une maladie chronique et incurable affectant les ruminants partout dans le monde. Plusieurs pays ont mis en place des programmes de contrôle afin de prévenir la transmission entre et au sein des troupeaux. Afin d’arriver à prévenir et contrôler cette maladie, une bonne compréhension des facteurs de risque impliqués dans la transmission est essentielle. Des tests diagnostiques performants et à coût abordable sont aussi nécessaires afin de détecter la présence du MAP et/ou les animaux infectés. L’objectif de la première étude était de réviser systématiquement la littérature scientifique concernant les facteurs de risque associés à la transmission du MAP aux génisses laitières. La présence d’une association significative entre les facteurs de risque concernant l’environnement néonatal, le colostrum, le lait, le logement des veaux et le contact des veaux avec le fumier de vaches adultes et la transmission du MAP a été compilée de 23 articles. Le contact des veaux avec le fumier de vaches adultes est le facteur de risque le plus important dans la transmission du MAP. L’objectif de la seconde étude était d’évaluer la relation entre le nombre d’échantillons de l’environnement positifs pour le MAP et la prévalence individuelle d’excrétion fécale dans les troupeaux laitiers entravés du Québec. Le nombre de cultures positives d’échantillons de l’environnement s’est avéré associé à la prévalence individuelle d’excrétion fécale du MAP. Une association significative a été trouvée entre la présence d’une forte charge bactérienne dans un échantillon de fumier individuel et la détection du MAP dans l’environnement. / Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) causes Johne’s disease, a chronic and incurable enteric disease of ruminants that has a worldwide distribution. Many countries have implemented control programs to prevent transmission between and within herds. For these to be efficient, knowledge of the risk factors involved in transmission is essential. Efficient and cost effective diagnostic tests are also necessary to detect presence of MAP. The objective of the first study was to systematically review the scientific literature concerning risk factors associated with MAP transmission to dairy calves. Presence of a significant association between risk factors concerning neonatal environment, colostrum, milk, housing of calves and contact of calves with adult cow feces and MAP transmission were recorded from 23 articles. The contact of calves with adult cow feces appeared to be the most important risk factor in MAP transmission. The 5 categories of risk factors are linked one to each other. The objective of the second study was to evaluate the relation between the number of positive samples for MAP in the environment and the prevalence of individual fecal shedding in Québec tie-stall dairy herds. The number of positive cultures of environmental samples was associated with the prevalence of individual fecal shedding of MAP. A significant association was found between presence of a heavy bacterial load in an individual fecal sample and environmental detection of MAP.

Au cours des dernières années, une sélection génétique importante a été faite pour améliorer la production de lait des bovins, ceci au détriment des performances reproductives. Cette diminution de performance n’a cependant pas été rapportée chez la génisse présentant un même potentiel génétique. Cette immense production de lait et les changements métaboliques qui l’accompagnent ont donc un impact négatif sur l’efficacité reproductive des vaches laitières qui subissent un stress métabolique supérieur à celui des génisses. Le but de l’étude était d’acquérir une meilleure connaissance des différences moléculaires et métaboliques entre ces deux groupes d’animaux pour amener à une meilleure compréhension de la pathogenèse de l’infertilité chez la vache laitière. Pour ce faire, les vagues folliculaires de vaches en lactation (30-50 jours en lait; N = 12) et de génisses (N = 10) ont été synchronisées par ablation écho guidée des follicules et par traitement hormonal avec injection de prostaglandine et insertion d’un implant de progestérone. L’aspiration du liquide folliculaire et des cellules de la granulosa du follicule dominant a été faite au jour 6. Les paramètres métaboliques mesurés chez les animaux à partir de prises de sang, faites au jour 6, confirment un plus grand stress métabolique chez la vache, les niveaux de BHBA, acides biliaires et cholestérol étant plus élevés et le niveau de glucose plus bas chez celles-ci. Un total de six échantillons a été utilisé pour le séquençage d’ARN et des analyses bio-informatiques ont été effectuées. Plusieurs gènes et voies de signalisation ont présenté des différences entre les deux groupes d’animaux incluant le cycle cellulaire et la production d’hormones. Une confirmation des résultats par PCR en temps réel a été faite, mais la grande variation intragroupe a nui à l’obtention de résultats significatifs. Conjointement, une culture primaire de cellules de la granulosa a été réalisée pour évaluer l’effet des acides biliaires sur la stéroïdogenèse suite à la détection d’une plus grande quantité de ceux-ci chez la vache laitière. La présence d’acide biliaire dans la culture cellulaire cause une diminution de l’accumulation d’estradiol ainsi que de l’expression des gènes CYP19A1 et CYP11A1. Les résultats présentés dans ce mémoire indiquent une différence potentielle au niveau métabolique et moléculaire des follicules dominants entre la vache laitière et la génisse pouvant avoir une responsabilité dans la diminution de l’efficacité reproductive observée chez la vache laitière. / Over the last fifty or more years, genetic selection has been employed to improve milk production in dairy cattle. This selection was made at the expense of reproductive performance. The observed decrease in fertility does not occur in heifers with the same genetic merit. The enormous milk production and the metabolic challenge that accompany it have a negative impact on the reproductive efficiency due to the metabolic stress of lactation. The purpose of the study was to gain a better knowledge of the molecular and metabolic difference between the two groups of animals in order to better understand the pathogenesis of infertility in dairy cows. To do this, the follicular wave of twelve lactating cows (30-50 days in milk; N = 12) and ten heifers (N = 10) were synchronized by ultrasound guided follicle ablation and by hormonal treatment with injection of prostaglandin-F2α and insertion of a progesterone implant. Follicular fluid and granulosa cells of the dominant follicle were aspirated on day 6. The metabolic indicators BHBA, total bile acids, cholesterol and glucose, were measured in the animals from the blood samples also taken on day 6 confirming greater metabolic stress in the cows when compared to the heifers. A total of six samples were used for RNA sequencing and bioinformatics analyses were performed. Several genes and signaling and cellular function pathways were shown to differ between the two groups of animals, including the cell cycle signaling pathway and hormone production pathway. A confirmation of the results by real-time PCR was undertaken, but the great intragroup variation obviated significant results. In the second set of experiments, primary culture of granulosa cells was conducted to evaluate the effect of bile acids on steroidogenesis to further explore the larger amount of the bile acids in the dairy cows when compared to heifers. The results demonstrate a difference in the metabolic status of the animals; BHBA, total bile acids and cholesterol being higher and glucose being lower in the dairy cow relative to the heifer. Presence of bile acids in the granulosa cell culture caused a decrease in expression of CYP19A1, CYP11A1 and estradiol accumulation. The differences at the metabolic and molecular level of the dominant follicles between dairy cows and heifers may be implicated in the reduced reproductive efficiency of the dairy cows.