Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN Inducción de la reacción acrosomal sobre espermatozoides crioconservados de perro mediante dos inductores: ionóforo de calcio y progesterona TESIS QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE MÉDICO VETERINARIO ZOOTECNISTA PRESENTA: LUIS DAVID ORTEGA MORALES ASESOR Dr. JOSÉ ALFREDO MEDRANO HERNÁNDEZ CO-ASESORA MC. ALICIA ALCÁNTAR RODRÍGUEZ CUAUTITLÁN IZCALLI, ESTADO DE MÉXICO 2017 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. " • . _- "-~,.,, ...... ,"',,, ..... "' '''" ,,, ,"m""", ...... '" '"","''' " ." .. un"", <TU~ , ...... . ,~ ,_ ~. ",,_"" ' ''~~ " ";'-" 0' , • "~_,," e, • ~~ "., -,.~ ,.. ,-, " "." " .. M''' ' ., . ,_" .~,t " . ,m"." '~ "~,, '" ••••• , ... _ .. " . ~ .. ~"~" .. ~.,,-,,, ",", '" '" .' " ~ ~."" ," , .• • n " " " .~ . "" """ ;.~"~,, • • ~ ,. ,",. • • "",.. .. """"""'- ~_~,~.w ~ ..... ' _ "'''A»DU.''''''''. "".,,,,,,,,, ...,. . """ """-'" ... ,-,... , ..... ~., .,~ .. ",,, ~, .... , .. ,,,, ,.~~,,, ,,, • ~ ,., " ,"" '" ", .. ".,. "" ,,~ , ,"'. ',' ,oC " ... ""'" "._. ' . ... , _ ______ _ _ , •. ~ _______ U,"" .~" ••• ,_, v - _, __ , M~"," ',_ ". . , . • , ••• • • •• , _ o', ,., . " ' "d __ '~"",_.w .",Ü ."'~ ,. ,., ~ .•. " AGRADECIMIENTOS Primero que nada le doy gracias a Dios y a la vida por ponerme aquí y ahora. A mi Alma mater la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), a mi amada Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán (FESC-4) y al laboratorio 2 de Reproducción de la Unidad de Investigación Multidisciplinaria (UIM), es un orgullo y un honor pertenecer aquí. Al Dr. José Alfredo Medrano Hernández por abrirme las puertas del laboratorio, ser mi asesor en este trabajo, por sus enseñanzas, consejosy amistad, es un orgullo y un honor ser su tesista. A la MC. Alicia Alcántar Rodríguez por ser co-asesora en este trabajo, por sus enseñanzas en la reproducción de perros, su paciencia y amistad, éste trabajo también es de usted. A los miembros del jurado: el Dr. Armando Enrique Esperón Sumano, el Dr. Carlos Ignacio Soto Zárate, el Dr. Salvador Romo García y la MC. Fátima Betsabe González Silvestry por su tiempo y dedicación en la revisión y corección para enriquecer este trabajo. A los integrantes del laboratorio 2 de Reproducción de la UIM: Jess, Junior, Fernando, Ángel, Eli, Cynthia, la Dra. María Espejel, Carlos, Claudia y al laboratorista Fernando, sin su apoyo y ayuda este trabajo no sería posible. A los integrantes y equipo de trabajo del criadero de Huehuetoca, Estado de México por abrirme las puertas y apoyarme para que este trabajo fuera posible. Por el apoyo financiero a los siguientes proyectos UNAM: PAPIIT IN213815 “Efecto del enfriado lento pre-congelación, a temperaturas cercanas a la formación del hielo (-5°C), sobre la crio-supervivencia y la fluidez de la membrana plasmática de los espermatozoides de perro” PIAPI1615 “Biología de la Reproducción: fisiología y conservación de gametos y embriones de los animales domésticos” DEDICATORIAS Al amor de mi vida, Sughei, doy gracias por cruzarme en tú camino, por tu amor, apoyo y compañía. Te amo. A mis padres por la educación y el amor que me brindan día con día, gracias a ustedes soy quien soy y he llegado tan lejos. Los amo. A mi hermana, Cristian y al bebé que viene en camino por su cariño y apoyo brindado siempre. Los quiero mucho. A mi abuelita y segunda madre Chela, gracias por tu amor, apoyo y tiempo. Te amo ma. A mis tíos Ofe, Martha y Carlos por su cariño y apoyo. Los quiero mucho. A mis abuelitos Cirilo y Ángeles por su cariño y apoyo. Los quiero mucho. A mis primos y tíos por su cariño y apoyo. A mis hermanos Héctor, Ismael y Erick, su amistad fue lo mejor que me dejó el CCH. A mi hermano de la infancia Ángel, por tu amistad y apoyo. A mi familia MVZ por su amistad y hacer que la carrera fuera más interesante. A todos los profesores que formaron parte de mi formación académica y a todos aquellos que me dejaron grandes enseñanzas de vida. DEDICATORIAS Al mejor amigo del hombre: el perro. El animal más fantástico que marca la vida de las personas. Y a los que son parte de mi familia, marcaron mi vida y me dan tantos momentos de amor y felicidad: Oddie Dixxie (Ɨ) Cocoa Duvalín "La grandeza de una nación y su progreso moral puede ser juzgado por la forma en que sus animales son tratados." Gandhi "Él es tu amigo, tu compañero, tu defensor, tu perro. Tú eres su vida, su amor, su líder. Él será tuyo siempre, fiel y sincero, hasta el último latido de su corazón. A él le debes ser merecedor de tal devoción." Anónimo "Si los perros no van al cielo, cuando muera quiero ir a donde ellos van". Will Rogers Se ha terminado un ciclo pero la vida sigue y todavía queda mucho camino por recorrer…………………………… I Índice Índice ___________________________________________________________________ I Índice de Figuras _________________________________________________________ III Índice de Fotografías ______________________________________________________ IV Índice de Gráficas _________________________________________________________ VI Índice de Tablas _________________________________________________________ VII Resumen ______________________________________________________________ VIII 1. Introducción ___________________________________________________________ 1 2. Marco Teórico _________________________________________________________ 3 2.1 Anatomía del aparato reproductor del macho en la especie canina ___________________ 3 2.1.1 Testículos ______________________________________________________________________ 3 2.1.2 Epidídimo ______________________________________________________________________ 6 2.1.3 Cordón espermático _____________________________________________________________ 6 2.1.4 Uretra _________________________________________________________________________ 7 2.1.5 Pene __________________________________________________________________________ 8 2.1.6 Prepucio ______________________________________________________________________ 11 2.1.7 Glándulas Accesorias ____________________________________________________________ 11 2.1.7.1 Próstata _____________________________________________________________________ 11 2.1.7.2 Ampolla _____________________________________________________________________ 12 2.2 Gametogénesis en el perro __________________________________________________ 12 2.2.1 Espermatogénesis ______________________________________________________________ 12 2.2.2 Espermatocitogénesis ___________________________________________________________ 13 2.2.3 Espermiogénesis _______________________________________________________________ 13 2.2.4 Espermiación __________________________________________________________________ 14 2.3 Recolección del semen de perro ______________________________________________ 15 2.4 Características del semen de perro ____________________________________________ 16 2.4.1 Factores que influyen sobre las características seminales _______________________________ 17 2.5 Evaluaciónde las características del semen de perro _____________________________ 18 2.5.1 Evaluación Macroscópica ________________________________________________________ 19 2.5.2 Características Bioquímicas _______________________________________________________ 20 2.5.3 Otras Características ____________________________________________________________ 20 2.5.4 Evaluación Microscópica _________________________________________________________ 21 2.5.5 Pruebas complementarias: Microscopía de fluorescencia _______________________________ 26 2.5.5.1 Evaluación de la integridad de la membrana plasmática con SYBR14 combinada con ioduro de propidio (SYBR14/IP) _________________________________________________________________ 26 2.5.5.2 Evaluación del estado de capacitación espermática con la prueba de Clortetraciclina (CTC) __ 27 2.5.5.3 Evaluación de la integridad del acrosoma utilizando lectinas Pisum sativum (PSA) _________ 28 II 2.5.5.4 Evaluación de la fluidez de la membrana plasmática utilizando merocianina 540 (MC540) ___ 29 2.6 El espermatozoide de perro _________________________________________________ 30 2.7 Capacitación del espermatozoide _____________________________________________ 33 2.7.1 Hiperactivación ________________________________________________________________ 34 2.8 Reacción acrosomal del espermatozoide _______________________________________ 36 2.9 Capacitación e inducción de la reacción acrosomal in vitro en espermatozoides de perro 37 2.9.1 Ionóforo de calcio A23187________________________________________________________ 40 2.9.2 Progesterona __________________________________________________________________ 41 2.10 Crioconservación de semen ________________________________________________ 42 2.10.1 Antecedentes de la crioconservación de semen _____________________________________ 42 2.10.2 Principios básicos de la crioconservación de semen __________________________________ 43 2.10.3 Crioconservación de semen de perro ______________________________________________ 43 2.10.4 Refrigeración del semen de perro _________________________________________________ 45 2.10.5 Susceptibilidad al choque frio ____________________________________________________ 47 2.10.6 Uso de diluyentes y crioprotectores en el semen de perro _____________________________ 48 2.11 Membrana plasmática del espermatozoide ____________________________________ 50 2.11.1 Fluidez de la membrana ________________________________________________________ 51 2.11.2 Transición de fase en las membranas ______________________________________________ 51 2.11.3 Cambios en la membrana plasmática relacionados a la capacitación y reacción acrosomal ___ 53 2.11.4 Enfriado precongelación a temperaturas bajo cero grados _____________________________ 54 3. Justificación __________________________________________________________ 55 4. Objetivos ____________________________________________________________ 56 5. Materiales y Métodos __________________________________________________ 57 6. Diseño Experimental ___________________________________________________ 70 7. Resultados ___________________________________________________________ 82 8. Discusión ____________________________________________________________ 104 9. Conclusiones _________________________________________________________ 113 Perspectivas ________________________________________________________________ 114 10. Literatura Citada ____________________________________________________ 115 11. Anexo 1: Medios y Soluciones __________________________________________ 132 12. Anexo 2: Diagramas de flujo de las fases experimentales. ___________________ 142 13. Anexo 3: Diagramas de flujo de las pruebas para la evaluación de espermatozoides de perro ______________________________________________________________ 146 III Índice de Figuras FIGURA 1. SECCIÓN LONGITUDINAL ESQUEMÁTICA DE UN TESTÍCULO Y EPIDÍDIMO ........................................ 5 FIGURA 2. VEJIGA URINARIA, URETRA Y PENE (EN SECCIÓN MEDIANA) DEL PERRO ........................................ 8 FIGURA 3. REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA DE LA VASCULARIZACIÓN Y LOS ESPACIOS SANGUÍNEOS (TEJIDO ERÉCTIL) DEL PENE DEL PERRO ...................................................................................................... 10 FIGURA 4. DISECCIÓN PROFUNDA DE LOS ÓRGANOS REPRODUCTORES EXTERNOS DEL PERRO .................... 11 FIGURA 5. DIAGRAMA DE LA ESPERMATOGENIA ....................................................................................... 14 FIGURA 6. MANIPULACIÓN MANUAL PARA LA RECOLECCIÓN DE SEMEN EN PERROS ..................................... 16 FIGURA 7. ESQUEMA DE LA CÁMARA DE NEUBAUER VISTA A TRAVÉS DE UN MICROSCOPIO .......................... 22 FIGURA 8. COMPOSICIÓN DEL ESPERMATOZOIDE DE MAMÍFEROS .............................................................. 30 FIGURA 9. VISTA ESQUEMÁTICA DEL EXTERIOR E INTERIOR DEL ESPERMATOZOIDE ..................................... 32 FIGURA 10. ESQUEMA DE ESPERMATOZOIDE CANINO NORMAL .................................................................. 33 FIGURA 11. SECUENCIA DE LOS PROCESOS QUE SUFRE EL ESPERMATOZOIDE EN EL APARATO REPRODUCTOR DE LA HEMBRA. ............................................................................................................................. 34 FIGURA 12. PATRONES DE MOTILIDAD DE ESPERMATOZOIDES DE PERRO INCUBADOS ................................. 35 FIGURA 13. TRANSICIÓN DE FASE EN LAS MEMBRANAS ............................................................................ 53 IV Índice de Fotografías FOTOGRAFÍA 1. SEMEN DE PERRO RECOLECTADO EN TUBO GRADUADO DE PLÁSTICO DE 15 ML. ................. 58 FOTOGRAFÍA 2. HIELERA Y TERMÓMETRO UTILIZADOS PARA EL TRANSPORTE DEL SEMEN DE PERRO DURANTE EL EXPERIMENTAL. ........................................................................................................................ 58 FOTOGRAFÍA 3. CÁMARA DE NEUBAUER LLENA PARA CONTEO DE ESPERMATOZOIDES DE PERRO (CABEZAS) VISTA DESDE MICROSCOPIO ÓPTICO A 400 AUMENTOS. .................................................................... 60 FOTOGRAFÍA 4. ESPERMATOZOIDES DE PERRO TEÑIDOS CON EOSINA-NIGROSINA (VIABILIDAD). .................. 61 FOTOGRAFÍA 5. MORFOLOGÍA. MEDICIÓN DE LAS CABEZAS (ANCHO Y LARGO) DE LOS ESPERMATOZOIDES DE PERRO . ....................................................................................................................................... 62 FOTOGRAFÍA 6. MORFOLOGÍA. ESPERMATOZOIDE NORMAL DE PERRO TEÑIDO CON EOSINA-NIGROSINA.. ..... 62 FOTOGRAFÍA 7. MACROCÉFALO (ESPERMATOZOIDE DE PERRO). .............................................................. 63 FOTOGRAFÍA 8. MICROCÉFALO (ESPERMATOZOIDE DE PERRO). ............................................................... 63 FOTOGRAFÍA 9. MACROCÉFALO CON IMPLANTACIÓN ABAXIAL Y DOBLE COLA (ESPERMATOZOIDE DE PERRO). 64 FOTOGRAFÍA 10. MICROCÉFALO CON IMPLANTACIÓN ABAXIAL (ESPERMATOZOIDE DE PERRO). .................... 64 FOTOGRAFÍA 11. ESPERMATOZOIDES DE PERRO CON CUELLO DOBLE, MICROCÉFALO Y CUELLO DOBLE CON COLA QUEBRADA. ......................................................................................................................... 65 FOTOGRAFÍA 12. ESPERMATOZOIDE DE PERRO CON COLA EN ÁNGULO. ..................................................... 65 FOTOGRAFÍA 13. ESPERMATOZOIDE DE PERRO CON COLA ENROLLADA. .................................................... 65 FOTOGRAFÍA 14. ESPERMATOZOIDES DE PERRO TEÑIDOS CON LAS TINCIONES FLUORESCENTES SYBR14/IP PARA EVALUACIÓN DE LA INTEGRIDAD DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA. ............................................... 66 FOTOGRAFÍA 15. ESPERMATOZOIDES DE PERRO TEÑIDOS CON LECTINAS FLUORESCENTES (PSA) PARA LA EVALUACIÓN DE LA INTEGRIDAD DEL ACROSOMA. .............................................................................67 FOTOGRAFÍA 16. ESPERMATOZOIDES DE PERRO TEÑIDOS CON LECTINAS FLUORESCENTES (PSA) PARA LA EVALUACIÓN DE LA INTEGRIDAD DEL ACROSOMA. ............................................................................. 67 FOTOGRAFÍA 17. ESPERMATOZOIDES DE PERRO TEÑIDOS CON CLORTETRACICLINA (CTC) PARA LA EVALUACIÓN DEL ESTADO DE CAPACITACIÓN ESPERMÁTICA. ............................................................. 68 FOTOGRAFÍA 18. ESPERMATOZOIDES DE PERRO TEÑIDOS CON MEROCIANINA (MC540) PARA LA EVALUACIÓN DE LA FLUIDEZ DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA. ................................................................................ 69 FOTOGRAFÍA 19. MICROSCOPIO ÓPTICO Y DE FLUORESCENCIA UTILIZADO DURANTE EL EXPERIMENTAL........ 74 FOTOGRAFÍA 20. MUESTRA Y MATERIAL PARA EMPAJILLAR EN REFRIGERACIÓN (ETAPA DE ENFRIADO)......... 75 V FOTOGRAFÍA 21. TERMÓMETROS UTILIZADOS PARA EL MONITOREO DE TEMPERATURAS DURANTE LA ETAPA DE ENFRIADO .................................................................................................................................... 76 FOTOGRAFÍA 22. REGISTRO DE TEMPERATURAS DURANTE LA ETAPA DE ENFRIADO .................................... 76 FOTOGRAFÍA 23. ETAPA DE ENFRIADO. .................................................................................................. 77 FOTOGRAFÍA 24. RECIPIENTE DE 16 HUECOS Y HIELERA CON HIELO SALINO UTILIZADOS DURANTE EL PROCESO PARA LLEVAR LAS PAJILLAS A -5°C ................................................................................................. 78 FOTOGRAFÍA 25. PAJILLAS CONGELADAS Y ALMACENADAS EN GOBELETES ................................................ 79 VI Índice de Gráficas GRÁFICA R1. EFECTO DE LOS TIEMPOS DE INCUBACIÓN Y EL ICA SOBRE LA MOTILIDAD PROGRESIVA DE LOS ESPERMATOZOIDES DE PERRO. ....................................................................................................................................................... 83 GRÁFICA R2. EFECTO DE LOS TIEMPOS DE INCUBACIÓN Y EL ICA SOBRE LA INTEGRIDAD DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA DE LOS ESPERMATOZOIDES DE PERRO. ........................................................................................................................ 84 GRÁFICA R3. EFECTO DE LOS TIEMPOS DE INCUBACIÓN Y EL ICA SOBRE LOS ESPERMATOZOIDES DE PERRO NO CAPACITADOS Y CON ACROSOMA INTACTO (PATRÓN F). .............................................................................................................. 85 GRÁFICA R4. EFECTO DE LOS TIEMPOS DE INCUBACIÓN Y EL ICA SOBRE LOS ESPERMATOZOIDES DE PERRO CAPACITADOS Y CON ACROSOMA INTACTO (PATRÓN B). .................................................................................................................... 86 GRÁFICA R5. EFECTO DE LOS TIEMPOS DE INCUBACIÓN Y EL ICA SOBRE LOS ESPERMATOZOIDES DE PERRO CON REACCIÓN ACROSOMAL (PATRÓN AR).............................................................................................................................. 87 GRÁFICA R6. EFECTO DE LOS TIEMPOS DE INCUBACIÓN Y EL ICA SOBRE LA INTEGRIDAD DEL ACROSOMA DE LOS ESPERMATOZOIDES DE PERRO.................................................................................................................................................... 88 GRÁFICA R7. EFECTO DE LOS TIEMPOS DE INCUBACIÓN Y LA P4 SOBRE LA MOTILIDAD PROGRESIVA DE LOS ESPERMATOZOIDES DE PERRO. ....................................................................................................................................................... 89 GRÁFICA R8. EFECTO DE LOS TIEMPOS DE INCUBACIÓN Y LA P4 SOBRE LA INTEGRIDAD DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA DE LOS ESPERMATOZOIDES DE PERRO. ........................................................................................................................ 90 GRÁFICA R9. EFECTO DE LOS TIEMPOS DE INCUBACIÓN Y LA P4 SOBRE LOS ESPERMATOZOIDES DE PERRO NO CAPACITADOS Y CON ACROSOMA INTACTO (PATRÓN F). .................................................................................................................... 91 GRÁFICA R10. EFECTO DE LOS TIEMPOS DE INCUBACIÓN Y LA P4 SOBRE LOS ESPERMATOZOIDES DE PERRO CAPACITADOS Y CON ACROSOMA INTACTO (PATRÓN B). .................................................................................................................... 92 GRÁFICA R11. EFECTO DE LOS TIEMPOS DE INCUBACIÓN Y LA P4 SOBRE LOS ESPERMATOZOIDES DE PERRO CON REACCIÓN ACROSOMAL (PATRÓN AR).............................................................................................................................. 93 GRÁFICA R12. EFECTO DE LOS TIEMPOS DE INCUBACIÓN Y LA P4 SOBRE LA INTEGRIDAD DEL ACROSOMA DE LOS ESPERMATOZOIDES DE PERRO. ........................................................................................................................ 94 GRÁFICA R13. CURVA DE ENFRIADO: DESCENSO DE TEMPERATURA DESDE EL INICIO DEL ENFRIADO HASTA LLEGAR A 5°C. ........ 96 GRÁFICA R14. CURVA DE ENFRIADO: DESCENSO DE TEMPERATURA DE 5°C HASTA LLEGAR A -5°C. ...................................... 96 GRÁFICA R15. EFECTO DE LA INCUBACIÓN DE LOS ESPERMATOZOIDES DE PERRO ENFRIADOS A 5°C (PREVIO A LA CONGELACIÓN) SOBRE LA INTEGRIDAD DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA (MPI) ANTES Y DESPUÉS DE LA ADICIÓN DE IONÓFORO DE CALCIO (ICA) Y PROGESTERONA (P4) PARA LA INDUCCIÓN DE LA REACCIÓN ACROSOMAL. ............................................................. 98 GRÁFICA R16. EFECTO DE LA INCUBACIÓN DE LOS ESPERMATOZOIDES DE PERRO ENFRIADOS A -5°C (PREVIO A LA CONGELACIÓN) SOBRE LA INTEGRIDAD DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA (MPI) ANTES Y DESPUÉS DE LA ADICIÓN DE IONÓFORO DE CALCIO (ICA) Y PROGESTERONA (P4) PARA LA INDUCCIÓN DE LA REACCIÓN ACROSOMAL. ............................................................. 99 GRÁFICA R17. PORCENTAJE DE ESPERMATOZOIDES CON MEMBRANA PLASMÁTICA INTACTA, DE AMBOS TRATAMIENTOS DE ENFRIADO (5°C Y -5°C), DURANTE LA INCUBACIÓN ANTES Y DESPUÉS DE LA ADICIÓN DE IONÓFORO DE CALCIO (ICA) Y PROGESTERONA (P4) PARA LA INDUCCIÓN DE LA REACCIÓN ACROSOMAL. .............................................................. 100 GRÁFICA R18. EFECTO DE LA INCUBACIÓN DE LOS ESPERMATOZOIDES DE PERRO ENFRIADOS A 5°C (PREVIO A LA CONGELACIÓN) SOBRE LA INTEGRIDAD DEL ACROSOMA (AI) ANTES Y DESPUÉS DE LA ADICIÓN DE IONÓFORO DE CALCIO (ICA) Y PROGESTERONA (P4) PARA LA INDUCCIÓN DE LA REACCIÓN ACROSOMAL. .............................................................. 101 GRÁFICA R19. EFECTO DE LA INCUBACIÓN DE LOS ESPERMATOZOIDES DE PERRO ENFRIADOS A -5°C (PREVIO A LA CONGELACIÓN) SOBRE LA INTEGRIDAD DEL ACROSOMA (AI) ANTES Y DESPUÉS DE LA ADICIÓN DE IONÓFORO DE CALCIO (ICA) Y PROGESTERONA (P4) PARA LA INDUCCIÓN DE LA REACCIÓN ACROSOMAL. .............................................................. 102 GRÁFICA R20. PORCENTAJE DE ESPERMATOZOIDES CON ACROSOMA INTACTO, DE AMBOS TRATAMIENTOS DE ENFRIADO (5°C Y - 5°C), DURANTE LA INCUBACIÓN ANTES Y DESPUÉS DE LA ADICIÓN DE IONÓFORO DE CALCIO (ICA) Y PROGESTERONA (P4) PARA LA INDUCCIÓN DE LA REACCIÓN ACROSOMAL. ............................................................................................ 103 VII Índice de Tablas TABLA 1. PESO CORPORAL, PESO TESTICULAR, EFICACIA ESPERMATÓGENA Y PRODUCCIÓN DIARIA DE ESPERMATOZOIDES EN EL PERRO . ................................................................................................... 6 TABLA 2. PARÁMETROS REPRODUCTORES DEL PERRO . .......................................................................... 12 TABLA 3. PARÁMETROS ADICIONALES PARA LA VALORACIÓN NORMAL DEL SEMEN DE PERRO . ..................... 20 TABLA 4. DEFECTOS PRIMARIOS Y SECUNDARIOS DE LOS ESPERMATOZOIDES EN EL PERRO ....................... 24 TABLA 5. CLASIFICACIÓN MORFOLÓGICA DEL ESPERMATOZOIDE DE CANINO .............................................. 25 TABLA 6. CARACTERÍSTICAS DEL SEMENEN EL PERRO ........................................................................... 26 TABLA 7. CONSECUENCIAS DE LA CONGELACIÓN . ................................................................................... 44 TABLA 8. IMPLICACIONES EN LA FUNCIONALIDAD ESPERMÁTICA ............................................................... 44 TABLA 9. EDAD Y RAZA DE LOS PERROS UTILIZADOS EN LA ETAPA 1 DEL EXPERIMENTO. ............................. 57 TABLA 10. EDAD Y RAZA DE LOS PERROS UTILIZADOS EN LA ETAPA 2 DEL EXPERIMENTO. ........................... 57 TABLA R1. CARACTERÍSTICAS DEL SEMEN FRESCO EMPLEADO PARA LA ETAPA DE CRIOCONSERVACIÓN. ..... 95 TABLA R2. EFECTO AL DESCONGELADO A 2 TEMPERATURAS BLANCO (5°C Y -5°C) DE LA MUESTRA DILUIDA (1:3) SOBRE MOTILIDAD PROGRESIVA (MP), FLUIDEZ DE LA MEMBRANA (MC540), INTEGRIDAD DEL ACROSOMA (AI), ESTADO DE CAPACITACIÓN: CTC (F,B Y AR), E INTEGRIDAD DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA (MPI). ...................................................................................................................... 97 VIII Resumen Con el avance de la tecnología se ha presentado un creciente interés en el área de la reproducción de los perros reproductores y de exposición. El aumento que ha experimentado la utilización de semen crioconservado hace necesaria la investigación de los efectos que genera el proceso de crioconservación sobre los espermatozoides. El objetivo de este trabajo fue comparar el efecto de los inductores de la reacción acrosomal: ionóforo de calcio A23187 (ICa) y progesterona (P4) sobre los espermatozoides de perro al descongelado. Para este trabajo se utilizaron 33 eyaculados en total (18 eyaculados para la primera etapa y 15 para la segunda etapa). Cada eyaculado se diluyó (1:1 v/v) en un medio de transporte (a base de TRIS, ácido cítrico-glucosa, kanamicina) para llevarlo al laboratorio 2 de la UIM de la FESC. La primera etapa, consistió en incubar los espermatozoides frescos a diferentes tiempos adicionando ICa y P4 para su evaluación; al llegar el semen, se centrifugó, se retiró el sobrenadante y se resuspendió en medio TALP. Previo a esta diluición se evaluó la motilidad masal (MM), una parte de la muestra se diluyó (1:6 v/v) y a partir de ésta se realizaron las pruebas de motilidad progresiva (MP), viabilidad y morfología con la tinción eosina- nigrosina (EN), además de las pruebas con tinciones fluorescentes: SYBR14/IP para la integridad de la membrana plasmática, la prueba de la CTC para el estado de capacitación espermática y lectinas (PSA) para evaluar la integridad del acrosoma. El resto de la muestra (alícuotas) fue incubada a 38°C en una atmósfera de 5% de CO2 y se evaluó a las 0, 2, 4 y 6 horas, además adicionando ICa o P4. El tiempo 4 horas de incubación fue considerado el idóneo tomando como referencia el porcentaje de espermatozoides con reacción acrosomal y los patrnes de la prueba de CTC que indican el estado de capacitación de los espermatozoides. La segunda etapa consistió en la crioconservación del semen, a su llegada al laboratorio se centrifugó, se retiró el sobrenadante y se resuspendió en un diluyente a base de TRIS, yema de huevo, y 3% de glicerol (EYT). Se evaluó con las pruebas antes mencionadas, y además la fluidez de la membrana plasmática con merocianina (MC-540). Los espermatozoides fueron enfriados lentamente de 24 a 5°C, posteriormente se les adicionó EYT con 7% de glicerol para obtener una concentración final de 5% de glicerol. Posteriormente se envasaron los espermatozoides en pajillas de plástico de 0.5 mL; las enfriadas a 5°C fueron expuestas a vapores de nitrógeno por 15 minutos, las marcadas para -5°C fueron sumergidas en hielo salino (a -12°C) hasta llegar a -5°C y enseguida se expusieron a vapores de nitrogéno 15 minutos; ambos tratamientos fueron congelados y almacenados en nitrógeno líquido por al menos una semana. La tercera etapa consistió en la descongelación, evaluación e incubación de los espermatozoides a determinado tiempo, además de la adición de ICa y P4, para ambos tratamientos de enfriado pre-congelación. Las pajillas fueron descongeladas en baño maría a 37°C por 30 segundos. Se realizó una dilución 1:3 (v/v espermatozoides diluidos/PBS) y se evaluó la supervivencia espermática con las pruebas antes mencionadas. Al descongelado la supervivencia espermática fue similar en los dos tratamientos de enfriado pre-congelación. La única variable distinta entre ellos fue la fluidez de la membrana plasmática, correspondiendo el valor menor (P<0.05) al tratamiento de -5°C. El resto de cada pajilla se centrifugó para sustituir el medio de congelación por medio TALP, los espermatozoides se incubaron por 4 horas en las condiciones antes citadas y después por 30 minutos con ICa y P4, a cada alícuota se le evaluó la integridad de la membrana y del acrosoma. No hubo diferencias en el porcentaje de espermatozoides con reacción acrosomal entre tratamientos de enfriado. En conclusión, el enfriado lento a -5°C, previo a la congelación no mejoró la supervivencia de los espermatozoides de perro al descongelado, pero si tuvo un efecto positivo sobre la fluidez de la membrana plasmática. La adición de ICa y P4 tuvo un efecto significativo sobre la velocidad de capacitación y reacción acrosomal de los espermatozoides frescos y descongelados, pero no por el tratamiento de enfriado pre-congelación a 5°C y -5°C. mm 1 1. Introducción La domesticación de animales ha sido un fenómeno común en la historia del ser humano. Estudios recientes indican que el primer proceso de domesticación en el perro se remonta aproximadamente hace 30 mil años. Primero, el perro, después los borregos y las cabras, y más tarde los guajolotes y el ganado vacuno hasta llegar a la actualidad, cuando existe gran cantidad de especies domésticas distribuidas en todos los rincones del planeta (Valadez, 2003a). Una vinculación y arraigo tan poderoso del perro hacia lo humano lo convierte en un elemento cultural de primer orden; cuando se trata de reconocer la propia naturaleza del ser humano. El perro es una especie que desde hace muchos milenios, es un reflejo directo de las culturas en donde existe, de la gente con las que convive, así como del ámbito familiar. De esta forma el estudio y conocimiento que se deriva de ello se convierte en un interesante banco de información para su uso en diversas ciencias (Mendoza y Valadez, 2005). El perro, en sentido estricto, no fue domesticado en territorio mexicano, pero definitivamente formó parte de la fauna doméstica que caminó en casas y milpas prehispánicas. Los estudios de biología molecular han demostrado que este cánido se derivó del lobo gris (Canis lupus) euroasiático, y que arribó al continente americano hace más de 10 mil años, junto con las diversas oleadas de humanos cazadores-recolectores que deambularon en el noreste de Siberia y Alaska (Valadez, 2003a). A lo largo de la historia el perro ocupa un lugar muy importante, ya que ha desempeñado no solo el papel de compañero, si no que ha sido utilizado como una especie de índole místico-religioso en diversas culturas (Valadez, 2003b), con funciones zootécnicas como perros de caza, entrenamiento en distintas capacidades y destrezas, para trabajos de guardia y protección, búsqueda y rescate de personas extraviadas, búsqueda y detección de enervantes y explosivos, para rastreo en contra del narcotráfico y el crimen organizado, como perros guía para invidentes, exposiciones de actitudes y belleza, entre otros (Payró, 2004). En el área de investigación el perro cumple un papel determinante ya que se utiliza para conocer más acerca de la propia especie, además de ser un ámbito de interés ya que el perro podría ser un modelo de estudio en el laboratorio para mejorar la fertilidad o preservar gametos de especies en 2 peligro de extinción a nivel mundial; como ejemplos de esto se puedenmencionar entre otros, al lobo ártico (Canis lupus), el lobo de Etiopía (Canis simesis), el lobo mexicano (Canis lupus baileyi), o el zorro rosado (Vulpes macrotis mutica) de San Joaquín (Manosalva et al., 2005). Con el avance de la tecnología se ha presentado un creciente interés por el área de reproducción en los perros reproductores y de exposición. En la actualidad la inseminación artificial se realiza con semen fresco, refrigerado o congelado, esta práctica se ha incrementado considerablemente, usándose especialmente el semen fresco o refrigerado, mientras que con el semen congelado se busca conservar y manejar la calidad genética de razas caninas (Linde-Forsberg, 1995). La utilización de la inseminación artificial y la criopreservación del semen en caninos abren diferentes perspectivas en relación a la transferencia de material genético entre diferentes regiones, aumentando la variabilidad genética y la mayor utilización de machos con mejores características (De los Reyes, 2011). El aumento que ha experimentado la utilización de semen crioconservado, hace necesario investigar los efectos que genera el proceso de crioconservación sobre los espermatozoides, los cuales se traducirían en una disminución de su capacidad fecundante. En este contexto, cobran importancia los estudios que permitan determinar los daños en la función espermática causados por las bajas temperaturas y que puedan afectar los procesos involucrados en la interacción gamética y fecundación (De los Reyes, 2011). Además, el impacto del macho sobre la fertilidad y la genética ha hecho que se ponga mayor énfasis en la evaluación de sementales llevando a cabo investigaciones para evaluar el potencial reproductivo de éstos, siendo la formación de espermatozoides, la capacitación espermática y la fertilización las más importantes. Por esta razón, los estudios de fertilidad in vitro son muy valiosos, ya que al desarrollar pruebas objetivas, tales como el ionóforo de calcio y la progesterona (inductores de la reacción acrosomal), nos permitirán estimar la probabilidad de que los espermatozoides sean capaces de fertilizar un ovocito de manera indirecta (Rangel, 2012). 3 2. Marco Teórico 2.1 Anatomía del aparato reproductor del macho en la especie canina 2.1.1 Testículos Los testículos representan el órgano reproductivo principal del macho. Su función además de producir los gametos masculinos (espermatozoides), generan una serie de hormonas esteroideas. La principal diferencia con las gónadas femeninas, es que todos los gametos potenciales no están presentes desde el nacimiento, sino que las células germinales masculinas sufren continuas divisiones durante toda la vida reproductiva del animal (Hewitt, 2000). En todas las especies animales, con independencia de sexo final del embrión, en el feto las gónadas primitivas migran hasta situarse cerca de los riñones. En este estadio no se puede identificar un testículo de un ovario, y sólo cuando puede establecerse esta diferenciación es cuando empieza a desarrollarse el epidídimo, el conducto deferente y las estructuras que formarán al aparato reproductor masculino en su totalidad (Hewitt, 2000; Vázquez et al., 2000). En las diferentes especies domésticas está perfectamente establecido que los testículos descienden hasta el escroto a determinada edad; sin embargo, en la especie canina no hay unanimidad a la hora de determinar cuáles son las condiciones necesarias para que los testículos se sitúen en el escroto. La teoría más ampliamente aceptada es que los testículos atraviesan el canal inguinal alrededor del cuarto día de vida (Allen, 1992) y se localizan en el interior del escroto entre los 10-14 días de nacido (Burke, 1986). No obstante, en otros estudios se defiende que el descenso testicular puede completarse durante el estadio fetal y prolongarse hasta los 6-8 meses de edad sin que esto represente una patología (Hewitt, 2000). El testículo debe migrar por el canal inguinal hasta el escroto; este fenómeno se produce cuando se desarrolla en el polo caudal del testículo un cordón mesenquimatoso, de apariencia gelatinosa, que se extiende de la pared inguinal del feto hasta el testículo del lado correspondiente y que recibe el nombre de gubernáculum (Ruberte y Sautet, 1998; Sandoval, 2000). La finalidad de esta migración es depositar el testículo en el interior del escroto envuelto por una bolsa de peritoneo que es la túnica vaginal (Hewitt, 2000), para finalmente adquirir una posición intraescrotal normal (Allen, 1992). Cuando el descenso testicular no se completa, quedando uno o ambos testículos retenidos a nivel inguinal o abdominal, se desarrolla una patología llamada criptorquidia, situación relativamente frecuente en la especie canina (Batista et al., 2000). 4 La morfología del testículo es ovoide y el eje mayor se encuentra en posición horizontal (Allen, 1992). Aunque en la especie canina presenta una gran variedad de formas y tamaños, se acepta que el tamaño medio de los testículos de un perro de raza mediana es de 3 x 2 x 1.5 cm, existiendo una relación entre la masa corporal y el tamaño testicular (Hewitt, 2000; Johnston et al., 2001). El testículo se encuentra constituido básicamente por una masa parenquimatosa perfectamente mantenida por un armazón o estroma de tejido conectivo fibroso, cuya fracción más densa y compacta es la túnica albugínea. Esta estructura parenquimatosa también representa el soporte necesario para los plexos nerviosos y el sistema vascular responsable de la nutrición del órgano (Ruberte y Sautet, 1998; Vázquez et al., 2000). Desde la túnica albugínea se proyectan una serie de septos hacia el interior del testículo, cuya función es la de separar a los lobulillos parenquimatosos. Estos lobulillos se juntan hacia el centro del testículo, a nivel del mediastino, y su función es sustentar la red testicular (Sandoval, 2000), la cual está formada por una serie de conductos anastomosados a nivel del mediastino, que se interponen entre los túbulos seminíferos y los conductos deferentes que, a nivel de la cabeza del epidídimo, confluyen en el conducto epididimario (Christiansen, 1984; Frandson y Spurgeon, 1995). El parénquima se reagrupa en los espacios interseptales como lobulillos testiculares y cada uno de ellos está constituido por un pequeño número de túbulos seminíferos y de tejido intersticial (Sandoval, 2000). La espermatogénesis tiene lugar en los túbulos seminíferos que vierten los espermatozoides en la red testicular para conducirlos hasta el epidídimo que se encuentra en el exterior del testículo (Allen, 1992). Los túbulos seminíferos comienzan en la periferia del lobulillo intersticial como túbulos contorneados, largos y muy tortuosos y se transforman en túbulos seminíferos rectos antes de terminar en la red testicular (Figura 1). Adyacentes a la membrana basal de los túbulos seminíferos existe una densa capa de células espermatogenéticas mantenidas por otras células no germinales llamadas células de Sertoli (Sandoval, 2000). El tejido intersticial, donde se sitúan las células de Leydig que se encargan de sintetizar la testosterona, constituye la fracción extratubular del parénquima testicular y se agrupa en lóbulos testiculares adyacentes (Hewitt, 2000; Sandoval, 2000; Vázquez et al., 2000). 5 Figura 1. Sección longitudinal esquemática de un testículo y epidídimo. 1. Túnica albugínea; 2. Mediastino; 3 Túbulos seminíferos; 4. Túbulos rectos; 5. Red testicular (rete testis); 6. Ductillos deferentes; 6´ Conducto epididimario; 7. Conducto deferente; 8. Cabeza del epidídimo; 9. Cuerpo del epidídimo; 10. Cola del epidídimo; 11. Plexo pampiniforme (Tomada de Dyce et al., 2012). El tamaño de los testículos es un rasgo importante de heredabilidad alta a media que nos da una estimaciónbastante exacta de la cantidad de parénquima productor de espermatozoides que hay en su interior. Debido a la influencia del tamaño, existe un amplio intervalo de producción diaria de espermatozoides entre las distintas especies domésticas, incluído el perro (Tabla 1). Dentro de la misma especie, tanto la raza como el individuo determinan el tamaño de los testículos y por tanto influyen sobre la producción espermática diaria. El tamaño de los testículos como ya se mencionó anteriormente tiene que ver con la especie y la raza pero también con la edad y el índice del estado corporal. Cada gramo de parénquima testicular normal produce la misma cantidad de espermatozoides de acuerdo con la especie, por consiguiente, los machos con testículos más grandes producirían más espermatozoides que los de la misma especie y edad que los tienen más pequeños (Bradley, 2014). 6 Tabla 1. Peso corporal, peso testicular, eficacia espermatógena y producción diaria de espermatozoides en el perro (Adaptada de Bradley, 2014). Peso corporal (Kg) Peso de ambos testículos (g) Eficacia espermatógena a Producción diaria de espermatozoides(x109) b 15 30 17 0.5 Espermatozoides producidos por gramo de parénquima testicular (x106) a. Espermatozoides producidos diariamente por ambos testículos b. 2.1.2 Epidídimo Es un conducto de gran longitud que se encuentra fuertemente enrollado sobre sí mismo. Estructuralmente se pueden diferenciar perfectamente tres porciones (Allen, 1992): a) Cabeza. Situada en el borde cráneo-lateral del testículo y difícilmente puede palparse. b) Cuerpo. Se sitúa sobre la superficie dorso-lateral. c) Cola. Se localiza sobre el polo dorso-caudal, se palpa fácilmente en un perro sano normal y es una pequeña protuberancia. La estructura anatómica más relevante desde el punto de vista reproductivo es la cola del epidídimo, ya que actúa como reservorio de espermatozoides hasta que se produce la eyaculación y desemboca en una estructura tubular recta que es el conducto deferente que también cumple funciones de almacenamiento de espermatozoides (Ruberte y Sautet, 1998; Hewitt, 2000). Los espermatozoides maduran a lo largo de su paso por el epidídimo; en la especie canina, este periodo es de aproximadamente 14 días (Allen, 1992). Se describen la presencia de unas células llamadas espermiófagos en el testículo y en el propio epidídimo, cuya función sería fagocitar a los espermatozoides no eyaculados facilitando así su destrucción y posterior reabsorción (Illera, 1984). 2.1.3 Cordón espermático Es una estructura que se extiende entre el testículo y la pared abdominal. Está constituido por cuatro componentes (Allen, 1992; Hewitt, 2000): a) Conducto deferente. Esta estructura se extiende por el interior del saco vaginal y se encarga del transporte espermático desde la cola del epidídimo hasta la uretra. Se dirige 7 dorsalmente y penetra en la cavidad abdominal junto con el paquete testicular; a partir de aquí se sitúa cranealmente al uréter y desemboca en la uretra a nivel de la próstata craneal. b) Músculo cremaster. Proviene del músculo oblicuo abdominal interno situado cerca del anillo inguinal externo y se une a la túnica vaginal en el testículo. Se encarga de modificar la distancia desde los testículos al abdomen para producir una correcta termorregulación. c) Arteria espermática o testicular. Se extiende a través del cordón espermático y se encarga de transportar sangre desde la aorta al testículo. d) Vena espermática o testicular. Esta vena se divide en un complejo de pequeñas venas en el interior del cordón espermático, rodeando a este nivel la arteria espermática. Su función es la de garantizar el retorno sanguíneo desde el testículo hasta la vena cava caudal y secundariamente, enfriar la sangre arterial, que evita un calentamiento excesivo del testículo. 2.1.4 Uretra La uretra es un conducto cuya función es la de transportar tanto la orina como el semen. Se inicia en el cuello de la vejiga urinaria y se dirige caudalmente por el suelo de la pelvis atravesando la próstata; a este nivel, desembocan los conductos deferentes sobre su superficie dorsal. Caudalmente al isquion, la uretra penetra en el pene y se extiende sobre su cara caudoventral, transitando por el surco ventral del hueso peneano (Figura 2) (Allen, 1992; Ruberte y Sautet, 1998). 8 Figura 2. Vejiga urinaria, uretra y pene (en sección mediana) del perro. 1. Vejiga; 1´. Uréter izquierdo; 2. Ducto deferente izquierdo; 3. Uretra; 4. Cuerpo cavernoso; 4´. Pilar izquierdo; 5. Hueso peneano; 6. Cuerpo esponjoso; 6´. Bulbo del pene; 7. Bulbo del glande; 7´. Porción larga del glande; 8. Prepucio; 9. Próstata (Adaptada de Dyce et al., 2012). 2.1.5 Pene El pene posee un sustrato vascular de tejido eréctil (cavernoso y esponjoso) que garantiza la erección necesaria para la cópula. Además, también es el responsable de la forma y del grado de desarrollo del órgano genital, en el perro presenta una gran cantidad de tejido eréctil (Allen, 1992; Hewitt, 2000; Sandoval, 2000). En el pene se distinguen tres porciones: a) Raíz del pene. Es el extremo proximal del pene. Presenta dos pilares que se insertan en la superficie caudal del arco isquiático a cada lado de la sínfisis púbica. Cada uno de los pilares se continúa con un cuerpo cavernoso que rápidamente confluyen entre sí para formar el cuerpo del pene. La uretra se localiza centralmente al cuerpo, rodeada por el cuerpo esponjoso del pene que es una continuación del bulbo uretral que se sitúa entre los pilares (Frandson y Spurgeon, 1995; Sandoval, 2000). 9 b) Cuerpo del pene. Se sitúa entre la convergencia de los pilares y el glande. Su base anatómica son los cuerpos cavernosos. En el perro es corto, cilíndrico y poco aparente debido al escaso desarrollo de los cuerpos cavernosos (Sandoval, 2000). c) Glande del pene. Comienza con la unión con la mucosa prepucial y consta de (Allen, 1992; Sandoval, 2000): Bulbo peneano. Es difícil de observar si no hay erección. Está constituido por tejido esponjoso, siendo una característica de la especie canina que la mayor cantidad de cuerpo esponjoso se encuentre formando parte del bulbo. En el momento de la erección, el bulbo adopta una forma más o menos esférica que se localiza en el cuarto proximal del pene cerca de la región testicular, siendo responsable del acoplamiento del pene en el interior de la vagina al momento del coito. Porción larga del pene. Es cilíndrica y constituye las tres cuartas partes distales del glande. Termina en forma de punta en la abertura de la uretra, pero previamente presenta un inicio en forma de corona. Hueso peneano. Es una osificación del extremo distal del cuerpo cavernoso. Se sitúa en el interior del glande, es ancho proximalmente y más estrecho distalmente, presentando un surco ventral donde se aloja la uretra. Junto al tejido esponjoso que lo rodea, es el que determina el tamaño del glande del pene del perro. La erección del pene en el perro, ocurre fundamentalmente por un aumento en la turgencia debido a que existe más entrada que salida de sangre, generando un aumento en la presión dentro del sistema circulatorio peneano (Figura 3). Para que este fenómeno ocurra se genera una vasodilatación arterial por estímulo de los nervios erectores del plexo pélvico y una reducción del drenaje venoso, motivado en parte por la compresión de las venas dorsales del pene entre el arco isquiático y el pene al contraerse los músculos isquiocavernosos (Ruberte y Sautet, 1998). En el momento de la erección, el pene aumenta de tamaño debido a la gran cantidad de tejido eréctil que posee (Figura 4). El bulbo del pene finaliza su erección completa después que la del glande debido a que es necesaria la presión que ejercen losmúsculos de la vulva y la vagina sobre el bulbo del 10 pene, evitando así que puedan separarse durante el coito hasta que el pene vuelva a ponerse flácido tras la eyaculación (Christiansen, 1984; Frandson y Spurgeon, 1995). Figura 3. Representación esquemática de la vascularización y los espacios sanguíneos (tejido eréctil) del pene del perro: en reposo (A) y en erección (B). 1. Vasos pudendos internos; 1´. Arteria del pene; 1´´. Ramas perineales; 2. Arteria del bulbo; 3. Arteria profunda del pene; 4. Arteria dorsal del pene; 5. Cuerpo esponjoso; 6. Cuerpo cavernoso; 7. Bulbo del glande; 7´. Parte larga del glande (Tomada de Dyce et al., 2012). 11 Figura 4. Disección profunda de los órganos reproductores externos del perro. 1. Ligamento sacrotuberoso; 2. Vasos glúteos caudales; 3. Vasos pudendos internos; 4. Ano; 5. Uretra pélvica; 6. Bulbo del pene rodeado por el músculo bulboesponjoso; 7. Músculo isquiocavernoso sobre el pilar izquierdo; 8. Cuerpo del pene; 9. Bulbo; 9´. Porción larga del glande; 10. Cordón espermático; 11. Testículos en el escroto; 12. Arteria y vena dorsales del pene; 13. Linfonodos inguinales superficiales y vasos epigástricos superficiales caudales; 14. Vasos femorales (Tomada de Dyce et al., 2012). 2.1.6 Prepucio El prepucio cubre completamente al pene cuando no se encuentra erecto. Su cara externa se encuentra revestida por piel mientras que la cara interna está conformada por una mucosa que se continúa con la mucosa del glande peneano (Allen, 1992). 2.1.7 Glándulas Accesorias 2.1.7.1 Próstata Es una glándula simétrica, bilobulada mediante un septo intermedio. Representa la única glándula que anatómicamente es significativa en el perro y se localiza en el borde craneal de la pelvis. La uretra atraviesa completamente la pelvis para llegar a la base del pene, sin embargo los conductos deferentes únicamente atraviesan una porción de la próstata antes de penetrar dorsalmente en la 12 uretra. El tamaño de la próstata es variable en función del peso, raza y edad del animal (Allen, 1992; Hewitt, 2000). En los perros, la próstata se encarga de producir tanto la primera como la tercera fracción del eyaculado (Burke, 1986). El tiempo que tarda en expulsar la primera fracción oscila entre 30 segundos y 1 minuto (Allen, 1992; Peña, 1997), mientras que la tercera tiene un tiempo de eliminación que varía entre los 3-30 minutos, debido a su mayor aporte al eyaculado (Allen, 1992; Peña, 1997). La función de la primera fracción es la de limpiar la uretra de los posibles restos de orina, mientras que la tercera fracción tiene la función de aportar volumen al eyaculado asegurando de esta forma el ascenso de los espermatozoide por la vagina; así mismo ambas fracciones cumplen una función bactericida (Allen, 1992). 2.1.7.2 Ampolla No tiene significado anatómico en el perro, actúa como reservorio de espermatozoides en el conducto deferente antes de desembocar en la uretra (Hewitt, 2000). De manera general, Bradley (2014), resume los parámetros reproductores del perro de la siguiente manera (Tabla 2): Tabla 2. Parámetros reproductores del perro (Adaptada de Bradley, 2014). Orientación de los testículos Ampollas Vesícula seminal Bulbouretra Próstata Tipo de pene Depósito del semen Horizontal + - - + Vascular Vagina 2.2 Gametogénesis en el perro 2.2.1 Espermatogénesis La gametogénesis comienza ya en el estadio fetal donde las células primordiales se diferencian en gonocitos que sufrirán procesos de mitosis durante la vida fetal como en la prepuberal, a este nivel, es cuando se diferencian en espermatogonias, momento en el cual se detiene el desarrollo de las células germinales a nivel de los túbulos seminíferos, hasta que comience la pubertad (Allen, 1992; Hewitt, 2000). El proceso de formación de los espermatozoides en los túbulos seminíferos comienza aproximadamente a los 4 meses de edad y dura unas 8 semanas (McDonald y Pineda, 1989), si 13 bien, la aparición de los primeros espermatozoides en el eyaculado no se define hasta los 10-12 meses de edad. Hay autores que definen que las células de Leydig no completan su maduración hasta los 5 meses, pudiendo encontrar espermatozoides en los túbulos seminíferos sobre los 6-7 meses de edad (Hewitt, 2000). La espermatogénesis se ve alterada cuando la temperatura testicular es muy alta, por lo que se dispone de una serie de estructuras (saco escrotal, músculo cremaster, túnica dartos, vasos sanguíneos en el cordón espermático) que garantizan la temperatura idónea (entre 2°C y 6°C por debajo de la temperatura corporal) para que este proceso pueda tener lugar, ya que a temperatura fisiológica del animal (38.5-39.5°C en el caso del perro) es imposible (Allen, 1992; Hewitt, 2000; Bradley, 2014). 2.2.2 Espermatocitogénesis Es la primera fase de la espermatogénesis, en la cual las espermatogonias (tipo A) localizadas en la membrana basal de los túbulos seminíferos sufren procesos de mitosis que consiste en la producción cíclica de espermatogonias intermedias, tipo B y espermatocitos primarios. Se sabe que existe una reserva de espermatogonias en estado de latencia que son extremadamente resistentes a las agresiones por radiaciones y toxinas, incluso sobrevivir en traumatismos graves en los testículos (Allen, 1992; Hewitt, 2000). Está descrito que en la especie canina, cada espermatogonia es capaz de producir un total de 64 a 96 espermatozoides (McDonald y Pineda, 1989). Los espermatocitos primarios sufren procesos de meiosis I, posteriormente para dar lugar a los espermatocitos secundarios se produce el proceso de meiosis II. Finalmente, éstos se convierten en espermátidas esféricas que contienen la mitad de los cromosomas (2n) (Allen, 1992; Hewitt, 2000). 2.2.3 Espermiogénesis En esta fase, las espermátidas esféricas se transforman en espermátidas que serán liberadas al lumen de los túbulos seminíferos como espermatozoides (Figura 5) (Allen, 1992). Para que ocurra la transformación es necesario que ocurra un complejo reagrupamiento de los orgánulos de las espermátidas que darán lugar a los espermatozoides. Básicamente, el núcleo pasa a ser la cabeza, el aparato de Golgi da origen al acrosoma y las mitocondrias y los centriolos darán lugar al desarrollo de la cola. Las células de Sertoli, que se sitúan sobre la membrana basal de los túbulos seminíferos, 14 retienen la mayor parte del citoplasma; de esta forma participan en la regulación del paso de espermátidas maduras a espermatozoides (Allen, 1992; Hewitt, 2000). Figura 5. Diagrama de la espermatogenia (Adaptada de McDonald y Pineda, 1989). 2.2.4 Espermiación Esta fase consiste en la liberación de los espermatozoides desde el compartimento adluminal de los túbulos seminíferos hasta el lumen y donde el citoplasma restante es fagocitado por las células de Sertoli (Allen, 1992; Hewitt, 2000; Gartner y Hiatt, 2008). 15 2.3 Recolección del semen de perro Las razones para la recolección de semen de un perro incluyen la inseminación artificial, criopreservación u objetivo diagnóstico. El método específico para la recolección de semen de perro depende para que vaya ser usado. Solo la segunda fracción del eyaculado es utilizada para la inseminación artificial o la criopreservación. Sin embargo, las tres fracciones deberían ser evaluadas cuando los machos son presentados para análisis de validez de crianza o evidencia pública de enfermedades reproductivas (Kutzler, 2005). El método más común para la recolección de semen de perro es por manipulación digital (masturbación). Bajo condiciones ideales, este procedimiento es desempeñado en presencia de una perra en estro. La falta de una perra en estro disponibleno debería descartar automáticamente un intento en la recolección de semen de un perro (Kutzler, 2005). Para la recolección manual, se inicia tomando el pene del perro y masajeando vigorosamente a través del prepucio al nivel del bulbo del glande por detrás de este, sosteniendo con una presión moderada y constante hasta una erección parcial (engrosamiento del bulbo del glande), rápidamente se retrae el prepucio caudalmente detrás del bulbo del glande, el pene se dirige ventralmente a un ángulo de 45° realizando una presión pulsátil sobre el bulbo. Las pulsaciones uretrales comienzan de forma casi inmediata y algunos perros muestran movimientos pélvicos (mínimo a exagerado) mientras se desarrolla la erección completa, una vez que el pene esté completamente erecto se rota 180° en dirección dorsal, se debe seguir manteniendo una ligera presión por detrás del bulbo hasta que se presente la eyaculación (Figura 6) (Kutzler, 2005). Finalizada la recolección, se recomienda la aplicación de lubricantes no espermicidas para envainar el pene y que éste no presente lesiones mientras pierde la erección. 16 Figura 6. Manipulación manual para la recolección de semen en perros (Tomada de Kutzler, 2005). El semen debe ser protegido de cambios abruptos de temperatura, agitación excesiva, agua, germicidas y detergentes. El semen canino no es afectado fácilmente por un choque frío como el semen de otras especies (por ejemplo bovinos, equinos). Sin embargo, el semen canino es afectado por el calor muy fácilmente. Para prevenir dañar el semen, éste debe mantenerse entre temperatura de cuarto (20°C) y temperatura corporal (37°C). El semen debe ser evaluado por color, volumen, motilidad, concentración y morfología (Kutzler, 2005). 2.4 Características del semen de perro El eyaculado de perro presenta un amplio rango en cuanto a volumen y concentración debido a la gran variedad de tamaños y razas que hay hoy en día. El semen de perro está constituido por dos componentes; uno celular (espermatozoides) y uno líquido (plasma seminal), constituido principalmente por la secreción de la glándula prostática. El semen es eyaculado en tres fracciones: a) La primera fracción (pre-espermática o uretral) es pequeña en volumen y contiene de pocos a nada de espermatozoides. Es eliminada de forma rápida (entre 30 y 60 segundos), presenta un aspecto acuoso y transparente. Su principal función se considera que es la eliminación de orina residual y de posibles contaminantes presentes en la uretra (Peña, 1997; Root, 2007). 17 b) La segunda fracción (rica en espermatozoides) proviene de la cola del epidídimo con fluido prostático, su tiempo de emisión oscila entre 1-2 minutos, su aspecto es más o menos denso y su color oscila de blanco lechoso a blanco opalescente, dependiendo de la concentración (Peña, 1997; Root, 2007). c) La tercera fracción (prostática) consiste solamente de fluido prostático y contiene pocos espermatozoides o éstos están ausentes, su eliminación se prolonga entre 3-30 minutos. El aspecto que presenta es acuoso, transparente o ligeramente amarillento (Peña, 1997; Threlfall, 2005; Root, 2007). 2.4.1 Factores que influyen sobre las características seminales Frecuencia de recolección: No hay unanimidad a la hora de establecer unos patrones de recolección seminal en el perro. Hay autores que realizan recolecciones de 3-4 eyaculados totales por perro a la semana (Hay et al., 1997; Yildiz et al., 2000; Rigau et al., 2001). Sin embargo, en otros trabajos se defiende que es posible mantener una frecuencia de recogida de 2 eyaculados por perro cada 2 días, sin que se observe un marcado descenso de la calidad seminal (England, 1999). La mayoría de los autores recomiendan utilizar sólo el primer eyaculado, tanto para inseminar como para la refrigeración y/o la congelación seminal. Sin embargo, hay estudios en los que se trabaja con los dos eyaculados, con un intervalo de tiempo de 45-75 minutos entre el primero y segundo eyaculado, sin observar un descenso evidente de la calidad seminal (England 1993; Peña y Linde- Forsberg, 2000a, b). Individuo y raza: Hay autores que han conseguido demostrar una aparente relación entre la raza y la calidad del segundo eyaculado. En el Pastor Alemán se obtiene un mayor volumen seminal y una mayor concentración total cuando se realiza una segunda recogida, en comparación con otras razas. El resto de los parámetros no se ven afectados pero la motilidad y la concentración/mL presentan valores inferiores a otras razas. Así mismo, las reservas espermáticas del epidídimo están influidas por el tamaño del animal (England, 1999). 18 Más recientemente, diferentes trabajos en la especie canina, han establecido diferencias individuales en la calidad seminal post-congelación, partiendo de individuos que en fresco presentaban parámetros seminales similares (Nöthling y Shuttleworth, 2005; Batista et al., 2006). Edad: En algunos trabajos se ha comprobado que la calidad seminal en animales menores de 6 meses no es muy buena, describiendo que la motilidad, morfología y la concentración mejoran a partir de esa edad (Schubert y Seager, 1991). Asimismo, otros autores afirman que la pubertad en la especie canina se alcanza a los 9 meses, siendo a partir de esta edad cuando la calidad seminal es mejor (Hewitt, 2000). Por otro lado, hay estudios donde se ha determinado que la concentración seminal es peor en animales mayores de 4 años, siendo este efecto más marcado a partir de los 5 años; sin embargo, no parece que el resto de los parámetros seminales sufra alteración alguna (Tello et al., 1988). Estado de ánimo: En la especie canina es fundamental que algunas distracciones, y/o procedimientos que inducen ansiedad sean eliminados o minimizados. Miedo y dolor evitan a un perro alcanzar una buena erección y por consiguiente una eyaculación (Kutzler, 2005). Salud: Procesos patológicos, como enfermedades sistémicas, infecto-contagiosas o parasitarias pueden producir una disminución de la calidad del semen. Alimentación: Perros obesos o bajos de peso afectan la calidad del semen, así como una mala nutrición del mismo. Ambiente/Alojamiento: Factores como frío, corrientes de aire, humedad y calor también influyen en las características seminales. 2.5 Evaluación de las características del semen de perro La evaluación del semen antes, durante y después de los procesos de conservación ha sido la base del desarrollo de los métodos de preservación seminal en los laboratorios de investigación (Saacke, 1983). 19 La evaluación del semen consiste en determinar la apariencia, volumen, concentración, motilidad y porcentaje de espermatozoides normales, entre otras; siendo estos los parámetros más importantes en la toma de decisiones que conciernen para el procesamiento del eyaculado, como la dilución y congelación (Rodriguez-Martinez et al., 1997). 2.5.1 Evaluación Macroscópica Volumen: Este parámetro varía en función de la raza, edad y estado fisiológico del perro, método de recolección, estado nutricional, frecuencia de la recolección, líbido, época del año y peso del macho. El volumen del eyaculado se valora por observación directa en el tubo colector graduado que se utiliza al momento de la recolección (Farstad, 2000b). Los valores promedio para un perro de raza mediana son aproximadamente 1 a 2 mL para la primera y segunda fracción y unos 4-8 mL para la tercera (Freshman, 2002). Sin embargo, lo más frecuente es que en función de la raza y el perro, se obtengan volúmenes de entre 0.1-2 mL en la primera fracción, 0.2-4 mL en la segunda y 1-30 mL para la tercera fracción (Threlfall, 2005). Color: Un semen de buena calidad presenta un color blanco lechoso; si se observara un color amarillo denotaría la presencia de orina o pus, verde es congruente con pus, mientrasque si es rojo o marrón sería indicativo de sangre fresca o hemolizada, respectivamente. Las causas más comunes de sangre en el semen incluyen enfermedad prostática o daño en los vasos sanguíneos del pene. La cantidad de sangre vista en casos clínicos no afecta la motilidad de los espermatozoides de perro hasta 6 horas de contacto con la misma. Este parámetro evalúa mediante la observación directa del semen en el tubo graduado (vidrio o plástico) utilizado para la recolección (England y Allen, 1992; Johnston et al., 2001; Kutzler, 2005; Threlfall, 2005). Consistencia: Dependiendo de la calidad del eyaculado en cuanto a concentración se refiere va desde un acuoso a cremoso-lechoso. Siendo de manera normal, la primera y tercera fracción acuosa y la segunda fracción cremosa-lechosa. Apariencia: Al igual que el parámetro anterior varía de acuerdo a la calidad (concentración) del eyaculado desde transparente hasta una alta turbidez (+++). 20 Presencia de Cuerpos Extraños: Un mal manejo al momento de la recolección en referencia al lugar o limpieza del pene y/o al recolectar el eyaculado puede contaminar la muestra. Por ejemplo con tierra, pelo, etc. 2.5.2 Características Bioquímicas Osmolaridad: El valor medio de un eyaculado normal en perro es de una osmolaridad de 320 mOsm (Peña, 1997). Las tres fracciones del eyaculado presentan valores de osmolaridad diferentes, siendo el valor medio para la primera fracción de 315 mOsm, para la segunda 308 mOsm y para la tercera 301 mOsm (Iguer-Ouada, 2001). pH: Los valores de pH para la primera fracción varia de 6.2 a 6.5, para la segunda fracción se sitúa entre 6.3 a 6.6 y para la tercera fracción los valores oscilan entre 6.5 y 7. El valor medio del pH del semen oscila entre 6.4 a 6.8 (Freshman, 2002; Root, 2007). 2.5.3 Otras Características Otros parámetros mencionados por Feldman y Nelson (2000), en la evaluación del semen de perro son la citología seminal y la fosfatasa alcalina seminal (Tabla 3): Tabla 3. Parámetros adicionales para la valoración normal del semen de perro (Adaptada de Feldman y Nelson, 2000). Citología seminal: eritrocitos, células epiteliales, leucocitos, bacterias ocasionales. Fosfatasa alcalina: >5000 U/L Citología seminal: Los frotis de semen no diluido se tiñen con colorante de Wright o azul de metileno y se valoran en cuanto a la presencia de células inflamatorias y bacterias. No es raro encontrar una célula inflamatoria sana ocasional (es decir, neutrófilo, linfocito, macrófago, células plasmática), eritrocito o bacteria en el semen normal del perro como resultado de contaminación uretral del eyaculado. Además, son frecuentes las células epiteliales, sobre todo después de periodos prolongados de reposo sexual. Se considera anormal el hallazgo de cifras elevadas de estos tipos celulares. Las bacterias intracelulares o los cambios tóxicos en los neutrófilos apoyan la presencia de infección aunque su ausencia no lo descarta. La presencia de grandes números de eritrocitos indica hemorragia que suele originarse en la próstata o el pene. Las cifras grandes de células mononucleares indican orquitis inmunitaria y pueden encontrarse también neutrófilos junto con las células mononucleares (Feldman y Nelson, 2000). 21 Fosfatasa alcalina: En perros con azoospermia es necesario determinar la fosfatasa alcalina seminal, la cual se origina del epididímo del perro (Frenette et al., 1986) y es un marcador de la presencia de líquido epididimario en el eyaculado. Las concentraciones menores a lo normal (Tabla 3), sugieren una obstrucción de flujo bilateral de los conductos deferentes o los epidídimos (Feldman y Nelson, 2000). 2.5.4 Evaluación Microscópica Motilidad Progresiva: La motilidad es considerada el criterio más importante en la evaluación de fertilidad del macho, el objeto de su estimación es determinar la proporción de espermatozoides móviles y que se mueven progresivamente (Malmgren, 1997). La motilidad del espermatozoide es un factor crítico en el proceso de interacción de los gametos; una disminución en la velocidad y en la proporción de células móviles progresivas refleja lesiones celulares que pueden reducir las posibilidades de fecundación (Kjaestad et al., 1993). El valor normal de la motilidad del semen fresco en la especie canina se considera de entre 85-95%. Se considera que un valor por debajo del 80% de motilidad en semen fresco sería indicativo de una baja en la fertilidad (Threlfall, 2005). La mayoría de los autores indican que en un eyaculado con buena motilidad los valores son de entre el 70 y 90% (Peña y Linde-Forsberg, 2000a, b; Albarracín et al., 2004). Cuando el semen ha sido sometido a un procedimiento de refrigeración, la motilidad puede oscilar entre 20 y 80% (Iguer-Ouada, 2001); otros reportan valores del 79 al 93% y se considera que la motilidad después de un periodo de refrigeración es aceptable cuando presenta valores de entre el 60 y 70% (Rota et al., 1995). En la motilidad post-congelación se describen valores entre 10 y 80% pero la calidad seminal se considera como buena cuando el valor de motilidad se sitúa por encima del 60% (Yildiz et al., 2000; Alamo et al., 2005); en algunos trabajos se considera aceptable el 50%. Aunque hay referencia a inseminaciones realizadas con semen descongelado que presentaba una motilidad ligeramente encima del 35% con un porcentaje de preñez del 80% (Farstad, 2000b). Concentración espermática: Habitualmente el modo de valoración de la concentración espermática se basa en realizar una dilución con solución salina formolada (Silva y Verstegen, 22 1995). Para la determinación de la concentración, se toma una muestra de esta dilución y se coloca en un hemocitómetro o cámara de Thoma-Neubauer (Figura 7), para finalmente observarse en un microscopio óptico a 400 aumentos (Rijsselaere et al., 2002; Threlfall, 2005). Figura 7. Esquema de la cámara de Neubauer vista a través de un microscopio. Hay nueve cuadrantes primarios de 1 mm2 (A) y 25 secundarios dentro del cuadrante principal central (B). Se contabilizan el número de espermatozoides por cuadrante (números 1 a 5 en B) de ambas cámaras, el total se divide entre dos y se multiplica x107 para así saber la concentración espermática (Tomada de Feldman y Nelson, 2000). H Los valores descritos en el perro en cuanto a concentración espermática tienen una enorme variación ya que no se puede comparar entre las razas, por lo que los valores oscilan entre 300- 2000 x 106 espermatozoides/mililitro (esp/mL), considerándose normal para un perro de tamaño mediano 300 x 106 esp/mL. Otro describen valores entre 200 a más de 2000 x 106 esp/mL (Farstad, 2000b; Threlfall, 2005). Viabilidad: El procedimiento más utilizado para la viabilidad son las técnicas de tinción supravitales que permiten diferenciar los espermatozoides vivos de los muertos debido a la permeabilidad de la membrana plasmática a los colorantes supravitales; por lo tanto, aquellas células que presentan una membrana plasmática funcional no permiten el paso del colorante, mientras que si está alterada el colorante penetra en el interior de la célula y aparece teñida (Farstad, 2000a; Peña, 2004). 23 El método más tradicional es la tinción de eosina-nigrosina (EN), que también se utiliza para la valoración de morfoanomalías; pero algunos autores describen el uso de otras tinciones como la eosina-azul anilina, azul de Tripán o la prueba hipo-osmótica (HOST) (Rodríguez-Gil et al., 1994; Peña, 2004). El procedimiento para realizar la tinción de EN muestra una extensión donde aparecen células vivas de color blanco sobre un fondo púrpura, o teñidas de color rosa o morada si están muertas (Iguer- Ouada y Verstegen, 2001). En la mayoría de los trabajos, se considera que un semen fresco es de una buena calidad cuandose observa un 90-95% de espermatozoides vivos (Silva y Verstegen, 1995; Silva et al., 1996; Ivanova- Kicheva et al., 1997; Albarracín et al., 2004). En semen descongelado la viabilidad varía dependiendo del manejo de la muestra y de la susceptibilidad del eyaculado al congelado dando valores de un 20-50% de espermatozoides vivos. Morfología: El estudio de la morfología es un componente importante en la evaluación de la calidad seminal (Malmgren, 1997), indicadora del estado fisiológico o patológico de la producción espermática y del almacenamiento en los conductos extra-gonadales (Saacke, 1983). El hecho de que la fertilidad disminuya cuando el porcentaje de células anormales aumenta ha quedado establecido hace tiempo (Oettlé, 1993). La tinción más utilizada para valorar la morfología de los espermatozoides de las especies domésticas es la eosina y nigrosina (EN). Otras tinciones frecuentes que se usan combinadas para valorar viabilidad, con colorantes que permitan diferenciar el estado del acrosoma, por ejemplo el uso combinado de azul de Tripán y Giemsa o café Bismarck y rosa de Bengala, valorando viabilidad, morfoanomalías e integridad del acrosoma (Peña, 2004). Otras causas de morfoanomalías son el estrés asociado a inflamaciones localizadas a nivel genital, hipertermia, infecciones del aparato reproductor, disminución de la secreción de LH y testosterona o alteraciones iatrogénicas (Kawakami et al., 1998; England, 1999). 24 Las morfoanomalías que se pueden encontrar se clasifican en primarias, que son aquellas que aparecen como consecuencia de una alteración en la espermatogénesis (malformaciones en cabeza, pieza intermedia o flagelo), y las secundarias que son debidas a un fallo en la espermiogénesis o a una inadecuada manipulación del semen por parte del examinador (persistencia de la gota citoplasmática, flagelos doblados, ruptura del acrosoma). En el caso de la gota citoplasmática proximal se ha visto que en la especie canina afecta la fertilidad; sin embargo, la presencia de un flagelo abaxial no parece tener efecto sobre la fertilidad del perro. El porcentaje normal de flagelos abaxiales es de 10-20% (Peña, 2004; Threlfall, 2005, Alamo, 2007). Feldman y Nelson (2000), clasificaron las anomalías de los espermatozoides de perro en primarias y secundarias (Tabla 4): Tabla 4. Defectos primarios y secundarios de los espermatozoides en el perro (Adaptada de Feldman y Nelson, 2000). Anomalías primarias Cabeza: Todas las desviaciones. Pieza intermedia: inserciones abaxiales, duplicación, delgadez, rasgadura, tumefacción, gotas citoplasmáticas proximales. Cola: espiral y múltiple. Anomalías secundarias Cabezas o colas normales separadas, acrosoma separado, curvatura de la pieza media, curvatura de la cola, gota citoplasmática distal. Oettlé (1993), presentó un sistema de clasificación basado en la estructura afectada del espermatozoide, siendo cada una subdividida según el grado de afectación presente en mayores o menores (Tabla 5), cuando en el espermatozoide están presentes más de una anomalía, la clasificación debe tener en cuenta la anomalía de mayor importancia, o la más predominante, si están presentes anomalías de igual importancia. 25 Tabla 5. Clasificación morfológica del espermatozoide de canino (Adaptada de Oettlé, 1993). Morfología Normal Anomalías en el acrosoma Mayores: picudo, quístico o con defecto de “cráter”, distribución irregular. Menores: reacción acrosómica, edema, daño severo, pérdida. Anomalías en la cabeza Mayores: macrocefalia, microcefalia, piriforme, defecto en diadema, vacuolas nucleares, espermatozoide estriado, formas dobles, pleomorfismo grave o formas raras. Menores: cabezas estrechas, defectos en la base, cabezas destacadas, descondensación nuclear. Anomalías en la pieza intermedia Mayores: gota citoplasmática proximal, ruptura de la pieza, defecto de seudogota, pieza doblada. Menores: gota distal. Anomalías en la cola Mayores: enrollada alrededor de la cabeza o en la pieza intermedia, cola doble. Menores: cola torcida, en látigo, enrollada en la porción terminal. Aglutinación Cabeza con cabeza, cabeza con cola, cola con cola, adhesión a otras células. De manera general, nos encontramos con los siguientes tipos de morfoanomalías: anomalías en la cabeza, en el cuello, en la pieza intermedia y en la cola del espermatozoide. Independientemente de la tinción empleada, algunos autores sostienen que la determinación de los criterios de las morfoanomalías es subjetiva, por tanto se propone la utilización del sistema CASA (Computer Assisted Semen Analysis) para que la medida sea más objetiva (Peña, 2004; Rijsselaere et al., 2005). El porcentaje de morfoanomalías aceptable en una muestra de semen fresco debería situarse como máximo en un 20-25% (Peña, 2004), encontrando normalmente un 10-15% de anomalías primarias y 10-20% de secundarias (Iguer-Ouada, 2001). Puede ser indicativo de una reducción de la fertilidad si la muestra presenta valores por debajo del 80% de espermatozoides normales vivos, aunque algunos autores aceptan valores de 65-70% (Concannon, 1993). Sin embargo, debido a la gran diversidad de razas en el perro, otros autores como Bradley (2014) amplían los parámetros de ciertas características evaluadas en el semen (Tabla 6). 26 Tabla 6. Características del semen en el perro (Adaptada de Bradley, 2014) Parámetro Volumen eyaculado (mL) 2-25 Concentración de espermatozoides (millones/mL) 60-500 Espermatozoides móviles (%) 50-90 Espermatozoides normales (%) 50-90 2.5.5 Pruebas complementarias: Microscopía de fluorescencia Se han desarrollado técnicas específicas de tinción que permiten la evaluación de la integridad, viabilidad y funcionalidad del espermatozoide a través de la utilización de marcadores fluorescentes excitados por una luz de longitud de onda apropiada. Los marcadores fluorescentes son indicadores más sensibles de los daños en el espermatozoide que el examen del acrosoma por microscopía de contraste de fases o la estimación de la motilidad (Harrison y Vickers, 1990), y la lectura de las preparaciones se facilita por la intensidad y consistencia de las coloraciones fluorescentes (Kawakami et al., 1993a). Adicionalmente, las combinaciones específicas de marcadores pueden proporcionar importante información cuantitativa por el hecho de que las propiedades de permeabilidad de la membrana y las propiedades de coloración de los fluorocromos sean discriminatorias entre espermatozoides funcionales y no funcionales (Garner et al., 1986). Diferentes tinciones son utilizadas en el análisis seminal de caninos para evaluar las funciones celulares del espermatozoide, tanto estructurales como bioquímicas (Kim et al., 2010). 2.5.5.1 Evaluación de la integridad de la membrana plasmática con SYBR14 combinada con ioduro de propidio (SYBR14/IP) La integridad de la membrana plasmática es uno de los parámetros evaluados con mayor frecuencia durante el análisis seminal de rutina y su determinación es útil para predecir in vitro la capacidad fecundante del espermatozoide (Rijsselaere et al., 2005). El SYBR14 es un colorante de membrana acilado, no fluorescente, permeable tanto en membranas intactas como en membranas dañadas de los espermatozoides (Medrano, 1998), siendo desacilado por las esterasas intracelulares, convirtiéndose en un fluoróforo verde que es retenido intracelularmente por las membranas plasmáticas intactas (Peña et al., 1999; Silva y Gadella, 2006). 27 Una vez que ocurre la muerte de la célula, ésta pierde la capacidad para resistir el influjo de tinción fluorescente roja del ioduro de propidio (IP), reemplazando de esta manera al SYBR14, identificándose 3 poblaciones distintas: vivas que se tiñen verde (SYBR14), las que están muertas se tiñen de rojo (IP) y
Compartir