Efecto del índice de la temperatura y humedad en la producción de embriones in vitro en ganado Holstein Friesian

Introducción

Estudios revelan la importancia que tienen las condiciones ambientales, como temperatura y humedad, que se relacionan en el confort de las vacas lecheras, especialmente, en los cambios en la producción y reproducción cuando esas condiciones no son favorables. Existe una alternativa para determinar si se presentan condiciones adversas es el Índice de Temperatura Humedad (ITH) asociado directamente al estrés calórico (EC). Los rangos cuando hay ITH se hallan entre 72 y 78 se puede considerar “alerta”, si está entre 78 y 83 “peligro” y si supera 83 “emergencia” (López et al., 2016 y Armbstrong, 1994).

El desarrollo embrionario en condiciones in vivo, se ve afectado por el EC durante los días 1 al 7 después del estro. En condiciones in vitro, se sometieron embriones a temperaturas de 41 °C que equivalen a temperaturas rectal de las vacas por EC, con esto hay una baja proporción de embriones que llegan a la etapa de blastocisto (Hansen et al., 2001).

Las altas temperaturas y la humedad relativa del medio ambiente, son comunes en la época de verano en la mayor parte de las cuencas lecheras de México, con frecuencia se rompe la homeostasis de los animales para la disipación de calor, provocando condiciones de EC que afectan su fisiología, que se ven reflejados en la disminución del consumo voluntario de alimentos, la baja producción láctea (Ramos, 2008; West et al., 2003), y de la baja eficiencia reproductiva (Ramos, 2008; Hansen et al.,2007; Wolfenson et al., 2000).

Sin embargo, existen pocos estudios sobre la producción de embriones in vitro donde el sistema de manejo indique que el ITH afecta en la producción ovocitaria y embrionaria. En otras regiones del país más céntricas como Querétaro, San Luis Potosí o Guanajuato, todavía no se observa una clara reducción de la fertilidad debida al EC (Aréchiga, 2000). Por consiguiente, el presente estudio tiene como objetivo evaluar el efecto del ITH en la producción de ovocitos y embriones in vitro en ganado Holstein Friesian.

Materiales y métodos

El estudio de campo se realizó en establos lecheros comerciales localizados en la Comarca Lagunera, a una Latitud 24° 22’ Norte y 102° 22’ Oeste de longitud, con 1,120 metros sobre nivel del mar. Con condiciones climáticas: región semiárida, seca precipitación pluvial anual 250 mm. La Temperatura media anual de 25 °C, con máximas de 45 y mínimas de -5 °C, humedad relativa del 20-25 %.

El estudio se llevó a cabo en todo un año, que corresponde de enero a diciembre del año 2017. El ITH de cada uno de los meses de producción de los embriones se analizó mediante la siguiente formula (Mader et al., 2006):

THI = 0.8 × temperatura + RH/100 × (temperatura - 14.4) + 46.4

Donde RH= Humedad Relativa (%)

Se eligieron como donadoras de ovocitos 8626 vacas Holstein Friesian, en óptimas condiciones de salud y reproductivas para un programa de producción in vitro de embriones, se buscará la homogeneidad de todas estas con las mismas condiciones, parámetros reproductivos y alimentación ya mencionada. Los ovocitos se recolectaron por el método de aspiración folicular transvaginal “Ovum Pick UP” (OPU).

El proceso para la producción de embriones in vitro se realizó bajo los estándares de un laboratorio acreditado (In Vitro Brasil, ABS). Se siguieron los protocolos, se utilizó el equipo y material del mismo laboratorio.

Análisis estadístico

Se desarrolló el experimento con un diseño completamente al azar con el fin de determinar la calidad y cantidad de ovocitos viables y embriones. Los datos se analizaron por un análisis de varianza (ANOVA) mediante pruebas de post hoc (P<0.05), utilizando el paquete estadístico SAS v. 9.00 (2002).

Resultados

Efecto del índice de la temperatura y humedad en la producción de embriones in vitro en ganado Holstein Friesian - Image 1

En esta figura se muestra que cuando hay un ITH alto la producción de OV disminuye y cuando hay un ITH bajo la producción de OV aumenta. En los meses de mayo a agosto son los meses más marcados que existe con un ITH alto, por ende, la producción de OV tienen un promedio bajo, esto se da en el último mes de primavera y todos los meses de verano. La alta producción de OV se da en los meses de enero a abril y noviembre donde el ITH es bajo.

Efecto del índice de la temperatura y humedad en la producción de embriones in vitro en ganado Holstein Friesian - Image 2

En esta figura se muestra que cuando hay un ITH alto la producción de ET disminuye y cundo hay un ITH bajo la producción de ET aumenta. En los meses de mayo a agosto son los meses más marcados que existe con un ITH alto, por ende, la producción de ET tienen un promedio bajo, esto se da en el último mes de primavera y todos los meses de verano. La alta producción de ET se da en los meses de enero a abril donde el ITH es bajo.

Discusión

En este estudio se utilizó el ITH para estimar el EC en el ganado. El ITH, propuesto por Thom en 1959 se ha aplicado ampliamente para evaluar el EC en condiciones de moderadas a altas (Jeelani et al., 2019).

Los resultados de Jeelani (2019) con los de este estudio concuerdan, no hay cambios cuando hay un ITH <72, las principales respuestas fisiológicas ocurrieron después de que alcanzara un ITH de 72 a 79, pero cuando el ITH alcanza o pasa del 80, hay cambios fisiológicos importantes, en este estudio el ITH más alto fue de un rango de 80 a 83.5 en los meses de mayo a agosto en donde hay cambios fisiológicos como la disminución de ovocitos viables y en la producción de embriones. Conforme a Armstrong (1994) se coincidió que cuando hay un ITH <71 se considera como una zona de confort, 72-79 como EC leve, 80-90 como EC moderado y >90 como EC severo.

Menciona Sakatani (2017) que la baja tasa de gestación en verano es por la interrupción de funciones ováricas y uterinas; esto afecta varios aspectos relacionados con la preñez, como la secreción de hormonas reproductivas, calidad de ovocitos, el éxito de la fertilización y el desarrollo embrionario. En este estudio realizado concuerda con los resultados de Gendelman et al., (2010) donde encontraron que ovocitos recolectados de vacas durante el verano donde hay un ITH alto muestran una menor capacidad para ser fertilizados y desarrollarse en la etapa de blastocisto que los recolectados durante el invierno.

Los efectos del EC sobre la actividad reproductiva a nivel hormonal tiene efectos que influyen en la función sexual, existen tres niveles que son del eje Hipotálamo-HipófisisGonadal (HHG): 1) en el hipotálamo, tiene su efecto a través de la CRH (Hormona liberadora de corticotropina) donde se inhibe la secreción de GnRH; 2) en la hipófisis, disminuye la liberación de LH y FSH en respuesta a la inhibición de la GnRH y 3) en las gónadas, altera el efecto estimulador de las gonadotrofinas (Pereira, 2005).

Sakatani (2017) menciona que los complejos cúmulos ovocitos (COCs) en la etapa de vesícula germinal (VG) expuestos a altas temperaturas de 40 °C a 41°C muestra deterioro de la maduración citoplasmática y nuclear de los ovocitos, hay un aumento en la formación anormal y la disminución de la capacidad de desarrollo después de la FIV. Como resultado cuando existe un ITH alto hay un EC en los COCs en el estadio de VG, comprometiendo las funciones de los ovocitos e induciendo la apoptosis, así como la alteración de partes del citoesqueleto y altera la transcripción de genes de la madre, el contenido de ATP y la función mitocondrial.

Conclusión

e concluye que el nivel de ITH alto afecta deletéreo la producción de ovocitos viables y de embriones obtenidos por OPU y producidos in vitro respectivamente.

Se deben hacer estudios encaminado a evaluar los posibles daños a nivel celular y molecular.

Efecto del índice de la temperatura y humedad en la producción de embriones in vitro en ganado Holstein Friesian

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