Tasas de preñez con embriones producidos in vitro comparados con inseminación artificial en ganado holstein en diferentes estaciones del año

En vacas lecheras la alta producción de leche provoca en cierta medida la disminución de la intensidad de las funciones reproductivas y de la fertilidad (Constantin et al., 2019). Por lo que se requiere considerar una herramienta que ayude a aumentar la tasa de preñez principalmente en las estaciones donde el ganado se encuentra bajo un estrés por calor y que consecuentemente por la baja calidad de los ovocitos ovulados la fecundación se ve comprometida (Wolfenson y Roth 2019). El estrés por calor afecta el rendimiento del ganado lechero y de carne (Segnalini et al., 2013). El daño más significativo es cuando actúa sobre el sistema reproductivo, causando grave disminución de la fertilidad. Disminuye la ingesta de alimentos y produce alcalosis respiratoria. Lo que conlleva a tener cambios en la dinámica folicular de los ovarios, altera la función del oviducto y reduce las tasas de detección de celos. Todo lo anterior compromete la fertilización, la posible muerte embrionaria temprana y la baja tasa de preñez (Barucelli et al., 2020; Cordeiro et al., 2019; Wolfenson et al., 2000). En producciones de embriones in vitro, las altas temperaturas aceleran y degradan la maduración de los ovocitos en vacas (Andreu-Vázquez et al., 2010). Una de las causas principales donde la competencia de los ovocitos se ve reducida para su fertilización y desarrollo (Roth y Hansen, 2004), es por el choque térmico, provocando la inducción de apoptosis. Debido a esta problemática es necesario considerar alguna herramienta que nos ayude a mejorar las tasas de preñez en el ganado bovino. La TE puede mejorar la fertilidad durante el estrés por calor. Es una valiosa herramienta para la selección y progreso genético, debido a que puede aumentar el número de progenie a partir de hembras de alto valor genético y seleccionando el semen de toros de igual valor (Kaniyamattam et al., 2017). La TE se ha utilizado como una herramienta biotecnológica alterna a la IA sin sustituir como tal a la misma. Aunque actualmente no se han registrado datos que comprueben si la procedencia de la producción de los embriones afecte la tasa de preñez en las vacas. Es por ello que este estudio tuvo como objetivo evaluar la tasa de concepción con embriones producidos in vitro comparado con la IA en las cuatro estaciones del año.

El estudio se llevó a cabo en un establo comercial localizado en el Ejido La Torreña en Gómez Palacio, Durango, México. Sus coordenadas son Longitud (dec): -103.595077 y Latitud (dec): 25.611848 a 1135 msnm. Esta región se caracteriza por presentar un clima cálido extremo, en verano puede llegar hasta 44 °C y en invierno puede bajar a -2 °C, con una precipitación anual de 235 mm y humedad relativa de 25 a 65 %. Se desarrolló con ganado de la raza Holstein, los animales estuvieron en un sistema estabulado y se siguieron todas las normas de higiene, tuvieron una dieta balanceada de acuerdo con el Consejo Nacional de Investigación (National Research Council - NRC) y se siguieron las normas zoosanitarias en cuanto al calendario de vacunación. Para llevar a cabo este estudio se utilizó un total de 171 vacas, éstas se seleccionaron siguiendo los siguientes parámetros: 60 - 80 días en leche; que se encontraran libres de enfermedades, antes y durante el experimento; que no hubieran tenido problemas al parto y con una condición corporal (CC) de 3 - 3.5. Los grupos de TE o IA se asignaron totalmente al azar siguiendo los mismos parámetros. Para obtener los embriones producidos in vitro se procedió primero a recolectar los complejos cumulo-ovocito (CCO’s) por medio de la técnica de aspiración folicular transvaginal guiada por ultrasonografía a y posteriormente fertilizarlos y cultivarlos in vitro. El experimento se llevó a cabo en 8 grupos: producción y transferencia de embriones producidos en otoño, invierno, primavera y verano (TE1, n=38; TE2, n=28; TE3 n=30 y TE4, n=28, respectivamente). Y para los grupos de IA en otoño, invierno, primavera y verano y para IA (IA1, n=14; IA2, n=14; IA3, n=9 e IA4, n=16, respectivamente). Para los grupos de TE se sincronizaron las receptoras con el protocolo mencionado en la Figura 1, se observó y confirmó que presentaran celo 7 días previos a la TE, posteriormente al día 7 post-celo se revisó para verificar si se encontraban en condiciones físicas para recibir un embrión y se proceder a realizar la TE. La otra parte de vacas asignadas para realizarles IA siguieron el protocolo del establo por detección de celo. Al día 25 post-TE y día 30 post-IA se realizó el diagnóstico de gestación por medio de ecografía. Los datos fueron analizados por medio de CATMOD ajustando un modelo logístico para una variable binomial, considerando como éxito la obtención de una preñez.

Figura 1. Diagrama del protocolo a seguir para sincronizar a las vacas candidatas a ser receptoras.

En el presente estudio se obtuvieron las siguientes tasas de preñez (Cuadro 1) en las vacas del grupo de TE fue: TE1, 34%; TE2, 32%; TE3, 37%; TE4, 29% y para los grupos de IA1, 50%; IA2, 43%; IA3, 44% e IA4, 19%. No se observó diferencia significativa entre los grupos de TE e IA y las diferentes temporadas del año. El comportamiento del grupo de TE se ha mantenido estable en comparación del grupo de IA.

Cuadro 1. Transferencia de embriones producidos in vitro vs inseminación artificial en las cuatro estaciones del año.

Esto puede deberse a que el embrión es transferido en una etapa en donde ya superó la activación del genoma embrionario y pudiera ser más resistente al estrés que está sometido dentro de la vaca en comparación al que se desarrolla in vivo mediante la IA. Baruselli et al. (2020) mencionan que este comportamiento del embrión producido in vitro puede deberse a que en la etapa en la que transfiere en mórula o blastocisto, ya adquirió resistencia a temperaturas elevadas a diferencia de la IA, donde puede llegar a haber un aumento del estrés oxidativo en el oviducto que conllevará a la reducción de la tasa de fertilización y de competencia de los ovocitos para convertirse en blastocistos (Wolfenson y Roth 2019). El embrión producido in vitro tiene la ventaja de tener un ambiente totalmente controlado, y siendo que el ovocito que se obtiene desde un inicio es un ovocito inmaduro, este se madura en condiciones favorables para su desarrollo, librando así una de las etapas críticas que es la activación del genoma embrionario, la cual durante el choque térmico puede inducir la apoptosis en muchos tipos de células, en particular puede afectar la función de los ovocitos durante la maduración (Roth y Hansen 2004). En este estudio se pudo observar que la tasa de preñez en los grupos de TE se mantiene estable, y puede evitar que se disminuya en cierta medida la fertilidad en temporada de estrés por calor como lo es verano.