INDUCCIÓN Y SINCRONIZACIÓN DEL ESTRO Y LA OVULACIÓN EN LAS HEMBRAS DOMÉSTICAS DE PRODUCCIÓN. El sector ganadero en nuestro país, desde un punto de vista productivo, parte de la base de poseer razas susceptibles de dar buenos rendimientos en condiciones ambientales y de manejo favorables, pero presenta como contrapartida una gran dependencia del medio y unos escasos rendimientos reproductivos, limitados genéticamente y muy condicionados por factores externos. Teniendo como base las consideraciones anteriores, el manejo de las explotaciones animales debe tender hacia la mejora en calidad y cantidad de sus producciones, por ello, en la actualidad se realiza un gran esfuerzo para superar las limitaciones de productividad, de las especies domésticas, que derivan de la reproducción natural no controlada. En el manejo reproductivo, se deben considerar dos campos bien diferenciados: • El control y mejora de la eficacia reproductiva, que determina la disminución de los períodos improductivos con incremento de la fertilidad y prolificidad. • El uso de tecnologías de la reproducción como herramienta esencial en los programas de selección y mejora genética: inseminación artificial (I.A.), producción y transferencia de embriones. El inicio de la actividad reproductiva, caracterizada por ciclos con receptividad sexual y sintomatología de celo, ovulación y actividad luteal, comienza con la aparición de la pubertad. Tras ello, la actividad cíclica ovulatoria se produce durante toda la vida productiva del animal en el caso de las hembras poliéstricas continuas (vaca y cerda) excepto en los períodos denominados de anestro, relacionados principalmente con la gestación y el postparto; sin embargo, existen hembras que presentan períodos de anestro (que son improductivos), durante determinadas épocas del año (dependientes de fotoperíodo), y por ello, son denominadas poliéstricas estacionales (oveja y cabra). La posibilidad de provocar la aparición de ovulaciones durante los períodos de anestro mediante sistemas de inducción y sincroniz ación del estro y la ovulación, tiene un considerable valor, al disminuir los períodos improductivos y lograr un aumento en la calidad y cantidad de las producciones, de manera que con estos métodos hormonales, los ganaderos planificarán cronológicamente todos los aspectos de sus programas reproductivos, pudiendo concentrar en un corto período de pocas horas, la aparición de celos y ovulaciones, reduciendo los márgenes de variación en la aparición de los mismos y realizando todas las cubriciones o inseminaciones de un determinado grupo de animales en unos pocos días, minimizando los intervalos generacionales. Su aplicación práctica con garantías de éxito, tiene como punto de partida poseer un amplio conocimiento de la endocrinología tanto de los ciclos reproductivos como del origen y secreción de hormonas específicas responsables del desarrollo de la función reproductiva. Además es necesario conocer el modo de acción e interrelaciones de las hormonas endógenas y de los preparados hormonales exógenos. 1 HORMONAS Y CONTROL NEUROENDOCRINO DEL CICLO ESTRAL El ciclo sexual se establece gracias a la efectividad de un circuito en el que participan secuencialmente hormonas procedentes del hipotálamo, la hipófisis, el ovario y el útero, y que se relacionan entre sí gracias a los receptores presentes en las células diana, y que son capaces de responder a la estimulación o inhibición de alguno de los componentes de dicho circuito. La secreción de cada hormona depende de la síntesis y secreción de otra previa, estableciéndose una cadena reguladora o eje neuro-endocrino. Estas hormonas pueden ser péptidos, esteroides o ácidos grasos, y desde el punto de vista de su localización y secreción se clasifican como: • • • • • HIPOTÁLAMICAS: Factor liberador de gonadotropinas (GnRH). GONADOTROPINAS ADENOHIPOFISARIAS: • Hormona Luteinizante (LH). • Hormona Folículo Estimulante (FSH). OVÁRICAS: • 17-β-estradiol, Inhibina (Folículo). • Progesterona, Oxitocina (Cuerpo lúteo). UTERINAS: Prostaglandina F2α (PG F2α ). PLACENTARIAS: • Gonadotropina coriónica humana (hCG). • Gonadotropina serica de yegua preñada (eCG o PMSG). El ciclo estral o ciclo sexual se compone de dos períodos o fases: luteal (etapa de formación y actividad progesterónica del cuerpo lúteo (CL)) y folicular (período comprendido entre la regresión del CL o luteolisis y la ovulación, incluyendo el período de receptividad sexual o estro). En esencia, durante la fase luteal existe un cuerpo lúteo activo que secreta altos niveles de progesterona en sangre, lo que provoca que la LH se libere de la hipófisis en forma de pulsos de alta amplitud y baja frecuencia. En este período, y en respuesta a incrementos en los niveles de FSH, existe crecimiento folicular con aparición de folículos de gran tamaño y con alta secreción de estradiol e inhibina que, a su vez, deprimen la liberación de FSH. Estos folículos entran en regresión, y al disminuir los niveles de estradiol e inhibina, aumentan los niveles de FSH y se produce una nueva fase de crecimiento folicular. En la fase folicular, el cuerpo lúteo entra en regresión, disminuyen los niveles plasmáticos de progesterona y la LH se libera en pulsos de baja amplitud y alta frecuencia que provocarán la descarga preovulatoria de LH, en respuesta a la cual se producirá la ovulación y la formación de un nuevo cuerpo lúteo. Las técnicas farmacológicas de modificación de las características reproductivas de las hembras domésticas de producción pueden clasificarse principalmente en: • Inducción y sincronización del estro y la ovulación. • Inducción a la superovulación. (se tratará en otro articulo) INDUCCIÓN Y SINCRONIZACIÓN DEL ESTRO Y LA OVULACIÓN Existen distintos métodos naturales y hormonales de inducción y sincronización de la ovulación: • Método natural o efecto macho. • Métodos hormonales. Las bases fisiológicas de las que parten todos los tratamientos farmacológicos son: 2 1. Simular una fase luteal mediante la administración exógena de progesterona o de progestágenos, durante un tiempo suficiente para permitir la regresión del CL, lo que permite la sincronización de celos de los animales después de retirado el tratamiento. En animales en anestro se puede provocar la inducción y sincronización al añadir a estos tratamientos una dosis de eCG. 2. Acelerar la regresión del cuerpo lúteo mediante la administración exógena de PGF2α o prostanoides análogos y con ello una nueva ovulación y un nuevo ciclo, presentando como requisito que las hembras estén en estación sexual y en fase luteal, esto es, deberán presentar un CL activo. Las distintas especies responden a los tratam ientos de diferente forma y es importante conocer la naturaleza de estas diferencias para obtener buenos resultados, ya que existe una variada metodología y protocolos de administración. Método natural: efecto macho Ganado ovino y caprino El efecto macho consiste en la reintroducción de los machos después de un período de aislamiento de las ovejas. El mecanismo de acción es principalmente andrógeno-dependiente debido a feromonas del macho producidas por glándulas sudoríparas, que actúan como señal sobre los bulbos olfatorios de la hembra provocando un incremento de frecuencia en la secreción pulsatil de LH, y por tanto un mayor estímulo en el crecimiento de los folículos en el ovario hasta el estadio de preovulatorios. Después de la introducción de los machos, la descarga preovulatoria de LH en el ganado ovino puede aparecer entre las 3 y 30 horas, estableciéndose la ovulación entre las 24 y 60 horas. La ovulación inducida por el efecto de la presencia de los machos, no va precedida de síntomas de celo, y se caracteriza por ciclos de corta duración y baja secreción de progesterona a nivel luteal. Tras ellos, se establecerán ciclos normales y fértiles. El ganado caprino a diferencia de las ovejas, sí presenta sintomatología de celo Con el fin de evitar la aparición de los primeros ciclos cortos e incrementar el grado de sincronización del primer celo fértil, y con ello el rendimiento de este método, se ha utilizado en combinación con tratamientos hormonales. Así, la inyección intramuscular de 20-25 mg de progesterona en vehículo oleoso en el momento de la introducción de los machos se ha utilizado tanto en ovejas como en cabras, al provocar un retraso en la secreción de LH y permitir una maduración idónea del folículo preovulatorio. Por ello, la ovulación aparec e, en todas las hembras, de forma sincronizada y con sintomatología de celo a partir de las 72 horas de la introducción de los machos. Pudiendo conseguirse cubriciones fértiles más tempranas que las conseguidas utilizando sólo el efecto macho. Este efecto puede ser mejorado con el uso de una única inyección intramuscular de prostaglandina F2α o sus análogos entre 14 y 16 días después de la introducción de los machos, lo que aumentará en un 10% las tasa de gestación. Metodos hormonales: a.- Administración exógena de progesterona o de progestágenos Ganado ovino y caprino La inducción y sincronización del celo y la ovulación se ha alcanzado mediante la aplicación de progesterona o progestágenos en combinación con eCG (gonadotropina corionica equina), método de sencilla aplicación. Su administración limita la pulsatilidad de la LH a frecuencias similares a las de la fase luteal, impidiendo la formación de folículos ovulatorios. La retirada de la progesterona o los progestagenos, junto con la utilización de la gonadotropina administrada en ese momento, provoca una fase folicular con aparición de folículos preovulatorios, sintomatología de celo y ovulación. La progesterona o progestágenos pueden ser administrados por vía oral, intramuscular, subcutánea o intravaginal, si bien su aplicación práctica se lleva a cabo en estas especies por vía intravaginal, con esponjas de poliuretano impregnadas con un progestágeno, bien FGA 3 (acetato de fluorogestona) o bien MAP (acetato de medroxiprogesterona).También existen dispositivos intravaginales (CIDR) capaces de liberar progesterona. En ganado ovino habitualmente, se mantienen 12 días en animales en anestro y hasta 14 en animales cíclicos, con el fin de superar la duración de un posible cuerpo lúteo presente en el ovario. En ganado caprino, los protocolos más utilizados son los conocidos como tratamiento largo, en que se mantiene el progestágeno durante 16 días para sobrepasar la duración del cuerpo lúteo y corto en que el progestágeno permanece durante 11 días al combinarse con una inyección de prostaglandina F2α o uno de sus análogos, que lisa el cuerpo lúteo. La eCG que se inyecta a la retirada del progestágeno y posee tanto actividad FSH como LH. Su uso, con preferencia sobre otras gonadotropinas, se debe tanto a su bajo coste y fácil disponibilidad en el mercado, como a su larga semivida, aproximadamente tres días en la oveja; lo que permite un estímulo continuado con una sola inyección por vía intramuscular en el momento de la retirada de la esponja y, con ello, conseguir unos niveles de LH semejantes a los de la descarga preovulatoria. La dosis de eCG es una de las variables de mayor importancia a tener en cuenta en el uso de este tipo de tratamientos, ya que aunque se establece en la oveja una dosis media de 500 UI, esta puede variar desde 250 a 600 UI dependiendo de factores como la edad, raza, peso, época del año y estado fisiológico. Una dosis inadecuada por defecto, puede provocar una falta de estimulo y el incremento de la dosis de eCG por encima de lo adecuado, supone incrementos no deseados de la tasa de ovulación y prolificidad, con el consiguiente parto múltiple, y corderos inviables en muchos casos. En caprino la dosis está igualmente en función de edad, raza y peso, pero en ningún caso suele superar las 400 UI cuando se utiliza el tratamiento corto. La combinación de progestágenos y eCG permite el desarrollo de una fase folicular a partir de la retirada del progestágeno, provocando una inducción sincronizada de celos y ovulaciones. En ganado ovino, comenzarán a aparecer hembras en celo a partir de las 36 horas de la retirada del tratamiento progestativo y la inyección de eCG. En ganado caprino, las hembras comienzan los síntomas de celo desde las 23 horas. Estos tratamientos hormonales permiten obtener resultados de fertilidad muy similares a los obtenidos con celo natural. Los resultados de tratamientos con progestágenos y eCG pueden verse afectados tanto por factores dependientes del propio tratamiento, como por factores de tipo ambiental, individual o de manejo del ganado. En el caso del ganado caprino, debe tenerse en cuenta el descenso en la efectividad del tratamiento cuando se usa repetidamente en las mismas hembras, que se ha relacionado con la aparición de anticuerpos anti-eCG Ganado vacuno El ganado vacuno puede sincronizarse de manera efectiva con la administración combinada de progestágenos a corto plazo y un agente luteolítico (los estrógenos son luteolíticos en novillas y vacas). Durante el tiempo de administración del progestágeno, continua produciéndose el patrón normal de crecimiento y atresia de los folículos, pero la disminución de LH disponible impiden la formación del folículo ovulatorio. Existen dos modalidades de administración una de ellas consiste en administrar por vía intramuscular, el primer día del tratamiento, una dosis de 5 mg de valerato de estradiol, junto con 3 mg de norgestomet (17α–acetoxi-11β–metil-19-norpregna-4-2.20diona) y colocar un implante subcutáneo en la oreja del mismo progestágeno durante nueve días. El estro comenzará al segundo o tercer día después de retirado el implante. Otro sistema de aplicación de progestágenos para sincronizar celos en ganado vacuno se lleva a cabo mediante la utilización de dispositivos intravaginales PRID, durante 7-12 días. Este dispositivo está constituido por un muelle de acero recubierto de sislastic inerte, impregnado con 1,55 mg de progesterona y en su parte interna tiene una capa de gelatina o una cápsula con 10 mg de benzoato de estradiol. El estradiol se absorbe rápidamente, 4 mientras que la progesterona se libera lentamente, hasta la retirada del dispositivo. Las manifestaciones de celo aparecerán a las 48 horas de finalizado el tratamiento. Ganado porcino. Uno de los objetivos en la producción porcina es inducir la pubertad en cerdas prepúberes con el fin de adelantar la salida en celo de la cerda nulípara antes de lo que lo haría fisiológicamente, a diferencia del tratamiento del anestro prepuberal en el que se induce la salida en celo a una nulípara que por peso y edad ya debía ser púber. La efectividad de la estimulación precoz de la pubertad depende de la edad de la hembra y del tiempo de aplicación; la pubertad, y la siguiente ciclicidad, solo podrán obtenerse de forma satisfactoria cuando el eje hipotálamo-hipófisis-ovarios esté lo suficientemente maduro y por supuesto capaz de responder a los estímulos. En algunas situaciones es posible inducir la pubertad a los 160-165 días de edad, mediante el uso de gonadotropinas (eCG y hCG). El tratamiento que se aplica más frecuentemente consiste en la administración de una sola inyección de 400 UI de eCG y 200 UI de hCG por su facilidad de aplicación y reducción del manejo; pero la ovulación también se puede inducir mediante la administración de 500-1250 UI de eCG seguida a las 48 – 96 horas de una dosis de 500-750 UI de hCG. Resulta probable que este sistema no produzca una ciclicidad regular y la hembra regrese a su estado prepuberal. Otro sistema para incrementar la eficiencia reproductiva de ganado porcino se basa en administrar tratamientos a cerdas en período de anestro verdadero (estacional, prepuberal y post-destete) y que presentan niveles bajos o intermedios de estradiol y niveles basales o bajos de progesterona. En el caso de las hembras porcinas la domesticación y una selección intensiva han conducido a cambios en los patrones reproductivos. A diferencia del jabalí, la cerda manifiesta una ciclicidad estral que abarca la totalidad del año (poliéstrica continua). No obstante, es un hecho conocido que en verano y durante el prim er tercio del otoño, la función reproductiva de las granjas porcinas se resiente (“anestro estacional”). El tratamiento hormonal de elección sería el empleo de gonadotropinas: 400 UI de eCG y 200 UI de hCG. Un tratamiento semejante se lleva a cabo en el anestro prepuberal, propiamente dicho, que se define como la ausencia de signos de celo en cerdas de 8 o más meses de edad, que presenta niveles estrogénicos bajos o intermedios y los niveles de progesterona son bajos. El tratamiento de las cerdas que están en anestro post-destete, es decir, cuando transcurridos 10 días desde la fecha de separación de la camada aún no ha mostrado síntoma alguno de celo, también se basa en el empleo de gonadotropinas (eCG y hCG) No obstante hay otras situaciones que conducen a una manifestación clínica de “no celo” y que tampoco corresponden con un anestro verdadero; de manera que se pueden producir ovulaciones durante la lactación no acompañadas de celo. En este caso la cerda estaría en fase luteal (con niveles altos de progesterona) y no habría que tratarla, simplemente esperar a un nuevo celo o realizar una sincronización de celo administrando progestágenos (Altrenogest), durante 18 días, a dosis de 15 – 20 mg por día mezclada con el alimento. Opcionalmente, se pueden aplicar gonadotropinas (eCG y hCG) a las 24 horas de la última administración de altrenogest ( Allyl-trembolona), el celo se producirá de 3 a 5 días después de la retirada del progestágeno. Otra situación susceptible de producirse es que aparezcan celos silentes tras el destete (subestro). En estos casos el cuerpo lúteo se ha formado y la cerda tiene niveles altos de progesterona en sangre circulante; el tratamiento aconsejado sería administración de progestágenos más gonadotropinas. Para la sincronización del celo tanto en cerdas nulíparas como en multíparas se emplean actualmente progestágenos (altrenogest) administrados por vía oral junto con el alimento, durante 18 días. La acción de los progestágenos consiste en bloquear la descarga hipofisaria cíclica de LH con lo que se retrasa la aparición del celo y la ovulación hasta pasados unos días de la supresión del tratamiento (4-8 días). Si el tratamiento se realiza durante la fase luteínica, los progestágenos continúan el curso de ésta, y si es de una duración adecuada, a la retirada se presenta el inicio de la fase folicular. 5 Metodos hormonales: b.- Administración exógena de PGF2α o prostanoides Ganado vacuno, La utilización, de métodos progestativos fundamentados en el bloqueo hipotalámico no es excluyente del uso de métodos basados en la aplicación de prostanoides (dinoprost,fenprostaleno, cloprostenol, luprostiol,...) que inducen luteolisis,. En general, podríamos decir que la administración de progestágenos está indicada en aquellas explotaciones que tienen hembras en anestro o hembras prepuberales; mientras que en aquellas explotaciones de ganado lechero o de carne, compuesto principalmente de novillas postpuberales y vacas no lactantes pueden recomendarse los prostanoides luteolíticos. Para el control del ciclo estral con prostanoides, habitualmente se usan prostagladinas sintéticas, ya que las naturales son inactivadas rápidamente. Se han desarrollado, fundamentalmente, dos métodos: el individual y el de doble inyección. El método individual consiste en la administración de una sola dosis de 10-20 mg de PGF2α por vía intramuscular, entre 2-4 días post-tratamiento las hembras comenzarán las manifestaciones del estro. También se pueden utilizar las vías subcutánea e intravaginal (5 mg), aunque esta última requiere un mayor adiestramiento y puede inducir contaminaciones bacterianas, pero tiene la ventaja de que la dosis efectiva para producir la luteolisis es menor. El método individual no sólo queda restringido para hembras que están ciclando y en fase luteal, sino que además el cuerpo lúteo no responde a la acción de los prostanoides si el animal no se encuentra entre los días 5 y 16 del ciclo y por ello no sirve para sincronizar a todos los animales del rebaño. Por esta razón, se emplea el método de la doble inyección de prostaglandinas (10-20mg), separadas entre si 10-12 días; de manera que al realizar la segunda administración todos los animales estarán en un período de la fase luteínica sensible al efecto luteolítico de las prostaglandinas. El tiempo promedio que transcurre desde la inyección de la prostaglandina al celo, depende del día del ciclo en que se encuentra en animal en el momento del tratamiento, variando entre la 59 y 72 horas según estuviera al inicio o fin de la fase luteal y repetirán celo a los 21 días, estando sincronizados, al menos durante tres ciclos. La aplicación de GnRH 60 horas después de la última aplicación del prostanoide provoca una liberación de LH sincrónica y precisa que se traduce en la mejora de la sincronización. Ganado ovino y caprino. El empleo de prostanoides luteolíticos, no ha tenido continuidad a gran escala en este tipo de explotaciones en Europa (período interdosis de 9 días para ovejas y 11 días para cabras), debido que las prostaglandinas producen una reducción en el número de espermatozoides a nivel cervical y uterino, pudiendo fracasar la monta natural o la inseminación cervical, pero sí se emplea con cierta asiduidad en Chile, Argentina y Uruguay. Ganado porcino. Es importante destacar que en el caso de la cerda, al contrario que en los rumiantes, el cuerpo lúteo es muy insensible a la PGF 2α y ésta solo ejerce su efecto luteolítico entre los días 12º y 16º del ciclo estral. Por esta razón, no es un sistema utilizado habitualmente para sincronizar el estro en las explotaciones de ganado porcino. 6
