Manejo del Semen Congelado

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MANEJO DEL SEMEN CONGELADO PARA INSEMINACION
ARTIFICIAL
Mónica De los Reyes (MV; MSc; PhD)
Unidad de Reproducción
Facultad de Ciencias Veterinarias y Pecuarias
Universidad de Chile
INTRODUCCION
La utilización de la inseminación artificial ha permitido un gran avance en
el mejoramiento genético de la especies bovina, especialmente en aquellas de
razas lecheras.
A través de la vía paterna permite en nacimiento
contemporaneo de la progenie del mismo toro en diferentes rebaños, mejorando
así la exactitud de la estimación del mérito genético.
La técnica de la inseminación artificial ha podido llegar a ser ampliamente
difundida debido a los progresos alcanzados en la congelación del semen,
especialmente debido a los trabajos pioneros de Polge y colaboradores,
quienes a mediados del siglo pasado descubrieron un efectivo medio
crioprotector para los espermatozoides, agregando glicerol a los diluyentes
utilizados. Este crioprotector constituye actualmente una parte esencial dentro
de los medios para la conservación del semen por congelación ya que reduce el
efecto dañino debido la formación de cristales de hielo dentro de la célula, como
asimismo por ser un compuesto permeable, disminuye el daño osmótico
producido por los cambios en la concentración de electrolitos.
Las primeras técnicas de congelación utilizaban alcohol y hielo seco
(CO2 sólido), donde se obtenía una temperatura de –79°C, logrando un estado
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de inactividad metabólica reversible en los espermatozoides. Desde entonces
el uso del semen congelado ha podido introducirse en muchos países mediante
diferentes programas basados en el almacenamiento del semen a bajas
temperaturas, por períodos prolongados.
La práctica adecuada de la inseminación artificial, requiere un alto grado
de preparación técnica por parte del productor, como asimismo de una asesoría
correcta, de modo que el método utilizado maximice la fertilidad del servicio. La
fertilidad de una dosis de semen empleada para inseminación artificial, está
basada en la calidad seminal y cantidad de espermatozoides, por tanto la
fertilidad aumentará con el incremento en el número de espermatozoides
normales con adecuada motilidad progresiva.
El semen de los diferentes
reproductores varía respecto a el número de células que sobreviven a la
congelación, por tanto el número total de espermatozoides mótiles por dosis
puede diferir de un toro a otro.
Almacenamiento del semen.
La estabilidad de la temperatura del semen en la conservación es de vital
importancia para evitar daño en los espermatozoides y por tanto el detrimento
en su capacidad fecundante.
La dosis de semen son almacenadas antes de su uso en contenedores o
termos con Nitrógeno líquido como refrigerante, alcanzando la temperatura de –
196°C. Debido a la tasa de congelación del semen, sólo se forman pequeños
cristales de hielo los que serían relativamente inofensivos; sin embargo, si la
temperatura sube sobre los –130 grados durante el almacenamiento pueden
ocurrir cambios en los cristales de hielo, aumentando el tamaño de estos
(recristalización), con el consiguiente daño espermático.
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Los contenedores o termos están diseñados para mantener este
ambiente frío, conservando por bastante tiempo el Nitrógeno líquido dentro de
ellos, evitando su prematura evaporización. Estos tienen una doble cámara
donde la cámara interna contiene el Nitrógeno líquido, los canastillos y los racks
con las dosis de semen congeladas; esta cámara está cubierta por material
aislante y suspendida en una cámara externa la cual está al vacío, dando de
esa forma la mejor aislación
de la temperatura.
El aire es extraído de la
cámara externa a través de una válvula que se encuentra por fuera del termo, lo
que viene realizado desde su fabricación. La válvula externa no debe nunca ser
manipulada por los usuarios ya que se corre el riesgo de perder el vacío,
evaporándose el Nitrógeno líquido con la consiguiente pérdida desde la cámara
interna.
La pérdida del vacío puede producirse también por daños en el tubo que
suspende la cámara interna de la externa; este tubo es más delicado que el
resto del contenedor, los movimientos bruscos como arrastrar el termo por el
suelo o transportarlo en malas condiciones, hará que la cámara interna se
mueva pendularmente de un lado a otro, lo que aumentará la fragilidad del
cuello que lo soporta, causándole un deterioro progresivo. Por Tanto, el termo
debe ser movido lo menos posible, Solámente para sacar las muestras y
llenarlo de Nitrógeno; ubicarlo en un lugar fresco, seco y limpio; el ponerlo en
pisos de concreto aumenta la corrosión por lo que se deberían tratar de evitar,
los pisos de madera ranurada, en cambio, son una buena alternativa al igual
que las argollas con ruedas. En lo posible el lugar donde se ubique el termo
debería ser el mismo donde ocurre la actividad rutinaria, ya que esto facilita la
observación de posibles alteraciones a este.
Dependiendo del modelo del termo y de su manufactura, el tiempo de
duración del Nitrógeno líquido dentro del contenedor es de aproximadamente 2
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a 8 meses; sin embargo, igualmente es necesario chequear cada dos semanas
el nivel de llenado del termo, lo que se hace introduciendo una regla flexible
ojalá color negro, hasta el fondo del termo, dejándola por unos segundos
dentro, de ese modo se formará una capa blanca de hielo en la regla que
determinará el nivel de Nitrógeno que contiene el termo.
Al hacer esta
determinación se podrá comprobar además, la tasa, la tasa de evaporación del
Nitrógeno líquido. Una evaporización mayor o menor de los esperado deberá
alertar sobre el estado del termo que se está utilizando.
El nivel de Nitrógeno del termo debería ser permanentemente alto, ya
que esto disminuye en forma significativa las fluctuaciones de temperaturas que
se producen en el manejo de las muestras dentro del termo. Al sacar una dósis
de semen desde el termo para realizar la inseminación, el canastillo con los
racks que contiene las muestras se levanta hasta la altura del cuello del termo
(nunca más afuera), y luego de retirar la dosis este se vuelve a sumergir; a
pesar que se debe ser muy cuidadoso en esta manipulación, es inevitable que
suba la temperatura en las muestras del canastillo donde se sacó la dosis a
utilizar, sin embargo, el alza de la temperatura que se produce cuando el termo
está en un alto nivel de llenado es aproximadamente cinco veces menor que
cuando el termo está con un nivel bajo de nitrógeno líquido (12cm). Además,
hay que considerar que cada vez que se saca una dosis desde un canastillo, y
se repite este procedimiento, hay un efecto aditivo registrándose una mayor
demora en retomar a la temperatura del nitrógeno líquido (-196°C) al sumergir
nuevamente el canastillo con el semen dentro del termo. Esto cobra bastante
importancia si se tiene en cuenta que la motilidad espermática y el porcentaje
de acrosomas normales disminuyen con estas fluctuaciones de temperatura.
También hay que considerar que no es conveniente almacenar en el
termo un mayor número de dosis que las necesidades reales del predio. Como
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rutina es preferible no mantener más unidades en un determinado tiempo que el
número de vacas en el rebaño. Hay que recordar que los distribuidores de
semen están periódicamente abasteciendo de muestras a los productores.
Descongelación del Semen:
La velocidad de descongelación del semen afecta en forma importante la
sobrevida de los espermatozoides que han sido congelados. La tasa a la que
se produce la descongelación depende del tamaño y forma del recipiente en
que se envasó el semen, de su composición, del medio de descongelación, de
la temperatura utilizada y del tiempo que se mantenga a dicha temperatura.
Existe a veces controversia respecto a la manera de cómo se debe
efectuar la descongelación. Dado que la comercialización del semen bovino se
efectua comunmente en pajuelas plásticas, principalmente de 0,5 y 0,25 ml,
este artículo hace referencia a ese tipo de envase. Las pajuelas tienen una alta
relación superficie-volumen, esto produce una mayor sensibilidad a los cambios
de temperatura, por tal razón se recomienda efectuar una descongelación
rápida.
Para esto se utilizan baños de agua tibios (35-37°C), por cortos
períodos de tiempo muy bien regulados (30-35 segundos).
prolongada
de
los
espermatozoides
a
altas
Una exposición
temperaturas
produce
desnaturalización de las proteínas espermáticas, con la consiguiente pérdida de
la fertilidad. El tiempo de duración de las pajuelas dentro de este baño de agua
debe ser el suficiente para que el semen pueda ir subiendo de temperatura
durante la inseminación hasta alcanzar la temperatura de útero de la vaca
(38,5°C), este incremento progresivo de temperatura a partir de la
descongelación no causa shock térmico a las células.
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Al descongelar una muestra almacenada en un termo, se debe contar
con todo el material y equipamiento necesario en el momento de hacerlo, el
baño de agua con la temperatura ya equilibrada utilizando para ello un
termómetro y los instrumentos de inseminación previamente entibiados.
Después de la descongelación la pajuela debe secarse para evitar
que el
semen tome contacto con el agua, ya que ello disminuirá drásticamente la
sobrevida espermática.
Controles de Calidad para Semen Congelado:
Es importante realizar controles de calidad al semen congelado, dada las
diferencias que existen entre las partidas, como también controlar un eventual
daño durante su mantención en el termo.
El control de calidad pos congelación implica la observación de la
sobrevivencia y del movimiento progresivo de los espermatozoides, pruebas de
termo resistencia, estimación de alteraciones morfológicas de los acrosomas, y
eventualmente exámenes microbiológicos y/o pruebas
especiales.
Estos
controles los realizan laboratorios especializados, nuestro laboratorio en la
Universidad de Chile, efectúa controles de semen congelado como servicio a
empresas distribuidoras de semen y también a agricultores.
La estimación del movimiento espermático se determina inmediatamente
de descongelado el semen y se basa en determinar la proporción de
espermatozoides de la muestra que se desplazan unidireccionalmente, lo que
se conoce como el movimiento progresivo. No se puede estimar en el semen
descongelado el movimiento de masa que se observa en el semen fresco, por
estar este diluído.
Un buen semen, cuyos espermatozoides resisten
adecuadamente el proceso de congelación, tendrá sobre el 50% de motilidad el
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semen una vez descongelado, a diferentes temperaturas las que pueden ser de
cultivo a 38°C, ambiental, aproximadamente 20°C, o de refrigeración a 4°C, por
determinados períodos de tiempo y luego evaluar la persistencia de la motilidad.
Respecto a la morfología espermática, es el acrosoma, constituyente de la
cabeza del espermatozoide el que presenta una mayor sensibilidad al proceso
de congelación, así como las membranas, de allí la necesidad de la evaluación
de la integridad acrosomal, la que se realiza mediante tinciones especiales para
ser observadas en un microscopio.
En forma complementaria se pueden
realizar pruebas microbiológicas al semen, como también exámenes especiales
en casos muy específicos que lo ameriten.
Un manejo adecuado del semen congelado, en combinación con todos
los otros aspectos que involucra la inseminación artificial, como son:
experiencia y habilidad del inseminador, detección del celo, momento de
inseminación durante el estro, depósito del semen dentro del cuerpo del útero,
etc., sin duda mejorarán los porcentajes de fertilidad obtenidos por esta técnica.