Las Técnicas En Biotecnología Reproductiva constituyen el grupo de procedimientos más representativos de la Biología y su control por parte del hombre. Contemplan la manipulación de las células germinales reproductivas, el manejo reproductivo y la conservación de los seres vivos.
Cada técnica desempeña por si misma un papel importante y ha sido la base para el avance y desarrollo de otros procedimientos más complejos, partiendo de la investigación y su aplicabilidad en la Industria Animal y la Medicina Humana.
Algunas han sido aplicadas y difundidas de manera amplia, con resultados satisfactorios. Sin embargo, otros no lo han sido tanto debido a su complejidad y altos costos de implementación, por lo que están aún en el campo de la investigación.
Todos los programas de Biotecnología Reproductiva tiene como finalidad el aumento de la producción y productividad en cada especie, a través del mejoramiento genético, la reducción del intervalo generacional, el aumento de la eficiencia reproductiva y la conservación de las especies en vías de extinción.
Es de gran importancia tener en cuenta la relevancia que ha obtenido la Biotecnología Reproductiva en especies como equinos, ovinos, porcinos, caninos, ya que inicialmente estuvo circunscrita a la especie bovina en relación con la Inseminación Artificial IA y posteriormente a la Transferencia de Embriones TE, seguida de la Inseminación Artificial a Tiempo Fijo IATF, Fertilización In Vitro FIV, Transplante de Embriones a Tiempo Fijo TETF y Manipulación de Células Germinales Reproductivas en investigaciones sobre sexaje de semen y embriones, Clonación y Fecundación Intra Citoplasmática etc.
Puesto que el manejo reproductivo del hato está influido por diferentes y variados factores tales como Raza, Nutrición, Sanidad, Medio Ambiente, cada uno de estos debe analizarse antes de implementar cualquier programa de Reproducción Asistida, con el fin de lograr los mejores resultados tanto productivos como económicos.
Los nuevos conocimientos adquiridos sobre la dinámica folicular, mediante el empleo de la ecografía y la utilización de hormonas para la manipulación del ciclo estral, son herramientas que permiten implementar de forma práctica la utilización de estas biotecnologías por parte de los ganaderos.
A manera de ejemplo, la utilización de protocolos que combinan la aplicación de hormonas para sincronizar el celo y la ovulación, ha permitido inseminar un grupo significativo de hembras sin detección del celo y preñar más de la mitad de ellas en un solo día de trabajo. La otra mitad se la puede servir con toro. Este método tiene no solo un impacto en el mejoramiento genético, sino también en el aspecto económico, al tener un costo por preñez por IA compatible con los costos de preñez por toro. Por lo tanto la biotecnología aplicada debe mejorar la calidad del producto obtenido, aumentando su valor en el mercado. (TRIBULO)
Todos los programas de Biotecnología Reproductiva tiene como finalidad el aumento de la producción y productividad en cada especie, a través del mejoramiento genético, la reducción del intervalo generacional, el aumento de la eficiencia reproductiva y la conservación de las especies en vías de extinción.
Es de gran importancia tener en cuenta la relevancia que ha obtenido la Biotecnología Reproductiva en especies como equinos, ovinos, porcinos, caninos, ya que inicialmente estuvo circunscrita a la especie bovina en relación con la Inseminación Artificial IA y posteriormente a la Transferencia de Embriones TE, seguida de la Inseminación Artificial a Tiempo Fijo IATF, Fertilización In Vitro FIV, Transplante de Embriones a Tiempo Fijo TETF y Manipulación de Células Germinales Reproductivas en investigaciones sobre sexaje de semen y embriones, Clonación y Fecundación Intra Citoplasmática etc.
Puesto que el manejo reproductivo del hato está influido por diferentes y variados factores tales como Raza, Nutrición, Sanidad, Medio Ambiente, cada uno de estos debe analizarse antes de implementar cualquier programa de Reproducción Asistida, con el fin de lograr los mejores resultados tanto productivos como económicos.
Los nuevos conocimientos adquiridos sobre la dinámica folicular, mediante el empleo de la ecografía y la utilización de hormonas para la manipulación del ciclo estral, son herramientas que permiten implementar de forma práctica la utilización de estas biotecnologías por parte de los ganaderos.
A manera de ejemplo, la utilización de protocolos que combinan la aplicación de hormonas para sincronizar el celo y la ovulación, ha permitido inseminar un grupo significativo de hembras sin detección del celo y preñar más de la mitad de ellas en un solo día de trabajo. La otra mitad se la puede servir con toro. Este método tiene no solo un impacto en el mejoramiento genético, sino también en el aspecto económico, al tener un costo por preñez por IA compatible con los costos de preñez por toro. Por lo tanto la biotecnología aplicada debe mejorar la calidad del producto obtenido, aumentando su valor en el mercado. (TRIBULO)
En la Tabla 1 se presentan las principales Técnicas De Reproducción Asistida que serán tratadas en este Manual de Biotecnología Reproductiva
La primer Técnica de Reproducción Asistida la constituye la Inseminación Artificial IA, siendo innegable su importancia en el mejoramiento de los parámetros reproductivos y reproductivos de a ganadería mundial de leche, mediante el empleo de reproductores cuidadosamente seleccionados de acuerdo a los registros del desempeño de su descendencia o toros probados, así como su participación en el control de enfermedades venéreas.
Fue a partir de los años 40s época en donde la IA tuvo su mayor auge debido a la aplicación del método rectovaginal de fijación cervical, la utilización de pajillas plásticas selladas para el empaque del semen (SORENSEN), el empleo de la pistola de inseminación diseñada por CASSOU, la incorporación de la yema de huevo y crioprotectores que hicieron posible la congelación del semen, además del diseño de la vagina artificial para la recolección de semen (MILOVANOV).
Sin embargo, este aumento en la producción conllevó a una disminución de la fertilidad del hato, manifestandose en una mayor incidencia de anestros postparto, demora en la reiniciación de la actividad ovárica y ampliación de los parámetros reproductivos, lo que se refleja en una disminución de preñeces al año.
Sin embargo, este aumento en la producción conllevó a una disminución de la fertilidad del hato, manifestandose en una mayor incidencia de anestros postparto, demora en la reiniciación de la actividad ovárica y ampliación de los parámetros reproductivos, lo que se refleja en una disminución de preñeces al año.
Con el fin de de lograr inseminar el mayor número de hembras en un período más corto, se propuso la manipulación del ciclo estral, dando lugar a los protocolos de Sincronización de Calores y en tal sentido en 1948 CRISTIAN y CASIDA utilizaron progesterona con el propósito de bloquear la función ovárica. Una vez se suspendía la medicación la mayoría de las hembras presentaban síntomas de celo.
En 1972 con la aparición de la PGF2 ROWSON et al, propusieron su administración para sincronizar celos, debido a su actividad luteolítica. Los resultados obtenidos han sido muy variables, dado que debe contarse con un buen sistema de identificación de calores.
Paralelamente al manejo del ciclo estral y con el fin de lograr la reducción del intervalo generacional, se logró el primer nacimiento de un ternero por Trasferencia de Embriones TE, en la Universidad de Wiscounsin 1951 (WILLET). A finales de los años 60s se logra establecer los protocolos de superovulación, medios de cultivo, recuperación quirúrgica y trasplante de embriones (ELSDEN). Estos procedimientos fueron la base para el establecimiento de la industria de TE en los años 70s.
En 1976 ELSDEN logra la recolección No Quirúrgica de embriones mediante la adaptación de un catéter de Foley de dos vías, introduciendo a presión un medio de lavado dentro del útero, recuperandolo luego por gravedad, en cilindros graduados, técnica que se ha mantenido hasta hoy, con algunas variaciones.
Los protocolos de superovulación han sufrido varias modificaciones en cuanto a la hormona, dosis y tiempos de aplicación, dependiendo la escuela aplicada, Francesa, Americana, Brazilera, Italiana, Japonesa etc.
Inicialmente la trasferencia se realizó por vía quirúrgica mediante incisión del flanco del mismo lado del CL, colocando el embrión en fresco, dentro de la luz en la punta del cuerno, mediante una pipeta de 20´ unida a una jeringa de 1 ml que contenía el embrión en un medio elaborado para el efecto. En 1986 se comenzó a utilizar la trasferencia no quirúrgica utilizando una pistola con aperturas laterales, similar al de IA con una mayor longitud. Los mejores resultados se obtuvieron al trasferir embriones al sincronizar el celo entre donante y receptora.
El promedio de embriones calificados como "Buenos" y pegados, procedentes de hembras reproductivamente normales, ha permanecido sin cambios significativos en los últimos 30 años tanto en vacas de carne como de leche (6.2 - 7.0). (HASLER)
Con el fin de reducir el intervalo generacional se logra el nacimiento del primer ternero producido totalmente por Fertilización In Vitro FIV en 1987 (FUKUDA). Posteriormente en 1988 se desarrolló la técnica de Aspiración Folicular Trasvaginal mediante el empleo del ecógrafo, la cual se ha convertido en la técnica de recolección de oocitos provenientes de vacas vivas, denominada así mismo Ovum Pic-Up OPU (PIETERSE). Recientemente se han llevado a cabo diferentes estudios tendientes a determinar la programación y frecuencia de OPU con y sin estimulación con FSH. (CHAUBAL - DE ROOVER)
Por ser un proceso poco invasivo, la FIV es la técnica de reproducción asistida con mayor futuro así como de mayor aplicación en vacas de alta producción con problemas de fertilidad y en especies en vías de extinción. A manera de ejemplo, en Canada de una producción total de de 287 embriones por FIV en 2004 se paso a 4453 en 2012; En Estados Unidos en tres de las principales compañías que ofrecían este servicio, de una producción total de 2078 embriones en 2004 se llegó a 40602 de 8689 de OPUs en 2011. Trans Ova genetics una de las empresas productoras de embriones In Vitro tiene proyectado para 2013 15.000 OPUs con una producción de 70.000 embriones.
Todos los programas de FIV en Norte América incluyen la estimilación de las donadoras con FSH y OPU efectuada cada 14 días, con resultados en Trans Ova Genetic de 18 a 20 oocitos recolectados por OPU, con un 25% de blastocistos desarrollados. En contraste con el Brazil, en donde la mayoría de las donantes Bos Indicus se caracterizan por un gran recuento de folículos ovaricos, que no reciben FSH y OPU es efectuada semanalmente. (HASLER)
Paralelamente se han implementado técnicas de sexaje de semen y embriones. El sexaje de semen está disponible comercialmente desde principíos de 2006 mediante la técnica de Citometría De Flujo, basada en las diferencias existentes entre los cromosmas X de la hembra y Y de los machos. Consiste en pasar el fluído que contiene el semen, previamente teñido, por un detector laser de fluorescencia, que proporciona una longitud de onda correcta de la luz, sin causar daño del DNA. El equipo de sexaje de semen tiene una precisión de 90% (Clasificador de espermatozoides MoFlo 1 SX(DakotaCytomation, Fort Cllins,CO), operado a 50 psi). (SEIDEL y GARNER)
En 1989 mediante la Técnica de Reacción de cadenas De Polimerasa se logra determinar el sexo de los embriones en estado de mórula o blastocisto a niveles fiables y rápidos. (BIONDOLI)
Los Laboratorios MINITUB han desarrollado la tecnica SEX-Y que contiene un marcador molecular específico, conocido como Bov-Y, el cual reconoce una posición en el Cromosoma Y bovino. Para identificar el sexo del embrión se realiza una biopsia. Las células extraídas son tratadas con el marcador Bov-Y. Si el embrión corresponde al sexo masculino, el el marcador rodea al ADN del Cromosoma Y, generando una luminosidad florescente que se puede observar como un punto nítido y claro con el microscopio de fluorescencia. Si en cambio, se trata de un embrión femenino, está ausente el Cromosoma Y, no se produce la fijación del marcador Bov-Y y no se genera la señal fluorescente (MINITUB)
La técnica de Eco Ultrasonografía o Ecografía introducida en 1980 e inicialmente empleada en el examen clínico del tracto reproductivo, ha sido una herramienta básica de investigación, utilizada ampliamente en la determinación de la caracterización de la dinámica folicular, el control gonadotropico y el papel hormonal de los folículos sobre el ciclo estral.
Como ayuda diagnostica ha permitido la determinación precoz de la gestación en las distintas especies (Figura 1), la viabilidad del feto en su desarrollo inicial mediante la observación del latido cardíaco, momento de la ruptura del folículo y eclosión del ovocito, determinación del sexo del feto en los días 50 - 60. 
Ecografía de los miembros anteriores (MA), miembros posteriores (MP), cordón umbilical (CU) y cola (C) de un feto bovino de 60 días. El tubérculo genital (TG) está localizado entre los miembros posteriores en el feto macho y caudal a los miembros posteriores adelante de la cola en el feto hembra.
En la yegua ha permitido determinar la movilidad del embrión dentro del útero, mientras es esférico (6-16 mm), durante los días 10 a 15 de gestación; de que manera en una gestación gemelar un embrión elimina al otro sin que se lesiones así mismo; la aglomeración de la granulosa del folículo ovulatorio en el polo opuesto al futuro sitios de ruptura como síntoma de ovulación inmediata.
El área vascular (linea roja) de SV1 está en contacto con el endometrio. En el día 29 la pared vascular del embrión a desaparecer está bloqueada desde el endometrio.
Igualmente estudios realizados con ecografía Dopler a color han mostrado la perfusión vascular del endometrio luego de que el embrión equino se desplaza entre los cuernos uterinos y la expansión del alantocrion en cada uno de los cuernos en bovinos. En las novillas ha permitido observar el incremento y descenso del flujo sanguíneo durante el pulso de PGF2.
En la Tabla 1 se muestran algunos de los eventos relacionados con la ecografía.
Los ejemplos anteriores muestran la importancia que ha tenido la ecografía en la investigación y la practica reproductiva, sin la cual estos y otros hallazgos permanecerían aún desconocidos (GINTHER)
Sin embargo es de anotar que la ecografía es una ayuda diagnostica, cuya implementación solo tendrá buenos resultados en la medida que el profesional tenga unas bases firmes en anatomía y fisiología del tracto reproductivo, así como una gran habilidad en la palpación e identificación de las diferentes partes que lo componen.
EVOLUCION DE LA REPRODUCCION ASISTIDA EN COLOMBIA
Durante años el manejo reproductivo y mejoramiento genético en Colombia se basó en la utilización de la monta natural, mediante el empleo de reproductores producidos en la hacienda o importados, tanto por entidades gubernamentales de fomento, como por algunas Asociaciones de Ganaderos y particulares.
El papel desempeñado por las diferentes asociaciones de ganaderos ha sido fundamental en este aspecto. Vale mencionar a los Doctores Manuel Gomez Rueda, Heliodor Bonilla Guzman, Eladio Sandoval, Roberto Heinsohn De Brigard, German Serrano, Ignacio Pareja, Roberto Saenz, de la Asociación de Criadores de Ganado Cebú, quienes apoyaron e impulsaron la selección de reproductores nacionales y la importación de nuevas líneas genéticas, que han permitido a través de los años posicionar a Colombia como uno de los países con mayor calidad genética en esta especie.
Es así como se importaron reproductores de la línea Manso, Madison, V8, que han sido la base del mejoramiento de ganaderías de trayectoria nacional como las Haciendas "El Puente", "Peñas Blancas", "Talavera De La Reina", "Doyare", líneas que se han difundido ampliamente en las diferentes empresas ganaderas dedicadas a la producción de ganado puro y comercial.
Dentro de la Asociación de Criadores de la Raza Pardo Suizo influyó significativamente el Dr Jaime Arenas Bonilla, en los criadores de la Raza Holstein y Jersey el Dr. Gonzalo Maldonado y en la Raza Normando el Dr Armando Echeverry. En años recientes merece destacar la labor de las Asociaciones de ganado Simmental, Angus, Senepol, Blonde D'Aquitaine, Montbelird entre otras, quienes han introducido y adaptado estas razas al medio Colombiano.
A comienzo de los años 60s el Instituto Colombiano Agropecuario ICA, estableció su Departamento de Reproducción Animal y con el concurso de los Doctores Irenarco Casas A. y Bernardino Rodriguez Urrea, se impulso la técnica de Inseminación Artificial a nivel nacional. Paralelamente la empresa ABS dedicada a la distribución de semen de toros americanos de las distintas razas, especialmente Holstein y Pardo Suizo, contribuyó a su diseminación y difusión.
Es de anotar que en el Departamento del Tolima, durante la Gobernación del Doctor Parga Cortez, se montó el primer Centro de Reproducción en la Granja "Las Brisas" en Ibagué, dentro del programa de fomento ganadero, con ganado importado de Gran Bretaña como el Angus, hoy en día de moda, donde se elaboraba semen en pajillas y pelets de esta raza, bajo la dirección del Dr Rembert Sanchez según directrices del Instituto Spallanzani.
En la actualidad esta labor ha sido asumida por productores de razas puras y Centros De Reproducción Asistida, quienes han logrado la adaptación de nuevas razas a un medio tropical cálido, humedo, hostil como el campo Colombiano.
La implementación de las diferentes técnicas de Reproducción Asistida ha contado con profesionales destacados como los Doctores Hans Schroeder, Hector Obando, Gustavo Jaramillo, German Velez, Martha Olivera, Gabriel Velez, Jorge Echeverry, Carlos Gutierrez, Julio Olaya, Ramón Gomez, Aldemar Chavez, quienes han sido pioneros en estas disciplinas. Es importante destacar igualmente la labor del Doctor Elkin Lucena y su equipo de Cecolfes, en las técnicas de manejo, cultivo y criopreservación de células germinales.
Dentro de las Centrales de Reproducción se encuentran empresas como CTELCA, CGR, CRYOGEN, EMBRIOCELL, EMBRIONES DEL SINU, VITROGEN, EMPRESA GENÉTICA ESPECIAL E.G.E, con técnicas Brasileras, Americanas y Europeas. Estas centrales junto con entidades académicas como el IRAC, han participado de manera definitiva en la capacitación de profesionales, difusión y aplicación de estos procedimientos.
A continuación me permito relacionar algunos eventos puntuales que considero se han destacado en la Reproducción Asistida en Colombia.
En la publicación de la "REVISTA EL CEBU 379 MARZO-ABRIL 2011" se relaciona la evolución de la Reproducción Asistida entre los años 2009 - 2010, en los ganados registrados en "ASOCEBU".
La Tabla 3 muestra el comportamiento reproductivo durante los años 2009 - 2010 con base en el registro de animales nacidos por monta natural, que representa el 44.2% , siendo el de los nacidos mediante Reproducción Asistida del 55.8%, lo que refleja la acogida de estas técnicas por parte de los ganaderos.
En la Tabla 4 se observa que de estas técnicas la más empleada ha sido la Inseminación Artificial con un 68.3%, no especificandose si corresponde a Inseminación convencional o Inseminación a Tiempo Fijo. La Transferencia de Embriones participa en un 31.7% con 15.7% para la TE y 16% para FIV.
La Tabla 5 muestra que del total de Transferencias de Embriones el 2.8% es de embriones congelados y el 31.8% de embriones en fresco. Para FIV es del 65.4% lo cual nos indica el auge de esta técnica y su gran aceptación dentro del gremio.
Se puede observar como la reproducción Asistida ha ganado aceptación dentro del gremio Cebuista con un incremento en la FIV.
Frente a los tipos de concepción durante 2012 se incrementó el número de crías concebidas por FIV (4367), también aumentó levemente la concepción por monta natural (24.671), pero la IA (17.671) y la TE 3.052), disminuyeron con respecto a 2011. Para 2012, el incremento de la TE fue de un 3.52% frente a 2011, reportando así 4.112 lavados al finalizar el año, de los cuales 906 fueron embriones frescos, 3.113 FIV y 93 congelados.(Revista "El Cebú 391)
Lo anterior nos hace concluir que la Fertilización In Vitro será la técnica que tiene más futuro, dada su baja invasividad, la mayor vida útil reproductiva de las donantes y por lo tanto la de mayor posibilidad de extracción de células germinales para ser fertilizadas.
Si bien estos datos corresponden a la especie Bos Indicus en Colombia, los porcentajes en las razas Bos Taurus deben ser más notorios, pues los resultados de las diferentes investigaciones confirman que esta especie responde mejor y de manera más consistente a la administración de hormonas, siendo su comportamiento estral más manifiesto y definido.
BIBLIOGRAFIA
ASOCEBU. MEJORAMIENTO CONTINUO EN LA PRESTACION DEL SERVICIO. REVISTA "EL CEBU" 379 MARZO ABRIL 2011.
ASOCEBU. DINAMICA DE REGISTROS 2012. SERVICIO EFICIENTE AL SOCIO. REVISTA "EL CEBU" 391
MARZO - ABRIL 2013
CHAUBAL SA,
MOLINA JA, OHLRICHS CL, FERRE LB, FABER DC, BOLS PE,
et al. Comparison of different transvaginal ovum pick-up protocols to optimize
retrieval and embryo production over a 10-week period in cows. Theriogenology.
2006;65:1631–1648
ELSDEN RP. Embryo collection by surgical methods. In:
Betteridge JK editors. Embryo
transfer in farm animals, Monograph no. 16. Ottawa: Canadian Department
of Agriculture; 1977;p. 10–13
ELSDEN RP,
Hasler JF, Seidel GE. Non-surgical
recovery of bovine eggs. Theriogenology. 1976;6:523–532
MINITUB.- Determinación sexo de embriones Bovinos. www.minitub.de
MILOVANOV, V. K. Artificial
Insemination of Livestock in the U.S.S.R. Washington: Tech. Services, U.S. Dept. Commerce, 1964
PIETERSE MC,
KAPPEN KA, KRUIP TAM, TAVERNE MAM. Aspiration of bovine oocytes
during transvaginal ultrasound scanning of ovaries. Theriogenology.
1988;30:751–762
SEIDEL, G. E., J. L. SCHENK, L. A. HERICKHOFF, S. P.
DOYLE, Z. BRINK, R. D. GREEN AND D. G. CRAN. 1999. Insemination of heifers with
sexed sperm. Theriogenology. 52: 1407–1420.
SEIDEL, G. E. AND D. L. GARNER. 2002. Current status
of sexing mammalian spermatozoa. Animal Reproduction Science. 124: 733–743.
SEIDEL, G. E. 2007. Overview of sexing sperm.
Theriogenology. 68: 443–446.
TRIBULO
H: Impacto Económico De La Biotecnología Revista Genética Bovina N° 8. Mayo
Junio 2008 Pag 8-9
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