GRUPO 8 - TRABAJO FINAL

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“Año del Fortalecimiento de la Soberanía Nacional”
UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA
FACULTAD DE ZOOTECNIA
“Evaluación del efecto de Somatotropina en la recuperación de ovocitos
mediante OPU en vacas lecheras de la UNALM”
Apellidos y Nombres Carrera Código
Alemán Pérez, Carol Viviana Estadística Informática 20190293
Calderon Luna, Anthony Bryan Zootecnia 20161336
Cardenas Clemente, Carlos Daniel Zootecnia 20200431
Huaringa Sotelo Milagros Esperanza Zootecnia 20161352
Lume Auqui Anderson Ivan Zootecnia 20171309
Orozco Galarreta, Xiomara Giselly Zootecnia 20171313
LIMA – PERÚ
2022
I. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Investigaremos el efecto que tendrá la somatotropina bovina sobre los ovocitos que
serán posteriormente colectados por aspiración folicular guiada por ultrasonido para
aumentar la eficiencia productiva en los bovinos.
En bovinos, en los últimos años, la producción de embriones in vivo e in vitro ha
incrementado exponencialmente superando 1´400,000 de embriones, convirtiéndo
en una de las tecnologías reproductivas de mayor avance (IETS, 2019). Siendo los
embriones producidos in vitro el 72.7% (1,031,769) del total, que mayormente son
producidos a partir de ovocitos de donantes vivas. La aplicación de la fecundación
in vitro en la reproducción bovina se ha desarrollado y utilizado para la producción
de crías de alto valor genético de diferentes razas, incrementándose en los últimos
años a ser utilizados en programas de gran escala de producción comercial de
embriones in vitro. (Martínez, 2013)
No obstante, los resultados en estas técnicas se ven afectados por las características
fisiológicas de los animales, como la variabilidad en la población de folículos
antrales (Watanabe, 2017). La aplicación práctica de esta técnica depende
principalmente de la cantidad de folículos inmaduros que puedan ser colectados,
este número de ovocitos puede incrementar si son colectados repetidamente. Kruip
et al. (1994) colectaron ovocitos en 10 vacas Holstein Friesian mediante OPU en
22 repeticiones 3 a 4 veces por semana obteniendo una alta variación individual en
cada animal, entre 43% y 9% de embriones transferibles.
La super-estimulación para la aspiración folicular y la subsiguiente transferencia de
embriones son técnicas importantes para incrementar el número de descendientes
de vacas de alta calidad genética; sin embargo, solo el 20% de vacas producen
embriones viables (Surjus et. al., 2014). Una de las causas para el bajo rendimiento
de embriones luego de la super-estimulación es la baja población de folículos
(Hasler et. al., 2002). Además, otros factores que pueden contribuir a la
variabilidad en la respuesta superovulatoria son las dosis de FSH, la proporción de
FSH/LH, duración del tratamiento y el tiempo entre las aplicaciones. Así como
también factores inherentes al animal y medioambientales como la condición
corporal o el estado nutricional (Surjus et. al., 2014).
Existe una clara relación entre el índice de temperatura – humedad y las muertes
embrionarias durante los días 21 – 30 de gestación (García – Isiperto et al., 2006).
Por lo tanto, la producción de embriones in vitro representa una alternativa para
mitigar los efectos producidos por el estrés calórico. Ambrose et al. (1999) también
reportó los beneficios de transferir embriones producidos mediante FIV a animales
sometidos a estrés calórico puede aumentar las tasas de preñez.
● FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
¿De qué manera la somatotropina influye en la recuperación de ovocitos de las
vacas lecheras de la Universidad Nacional Agraria de la Molina en el año 2022?
II. OBJETIVOS
1. General
● Evaluar el efecto del tratamiento de somatotropina bovina, para determinar la
maximización en la cantidad de ovocitos, con el fin de obtener una alta colección
de ovocitos mediante la aspiración folicular guiada por ultrasonografía.
2. Específicos
● Evaluar el efecto de las dosis de FSH para determinar que maximiza la cantidad y
calidad de ovocitos en vacas lecheras, por medio de la aspiración folicular guiada
por ultrasonografía.
● Evaluar el efecto del tratamiento de somatropina previo a la aspiración folicular
para maximizar la cantidad y calidad de embriones en vacas lecheras, por medio de
la ultrasonografía.
● Evaluar el efecto de los tiempos de la última dosis de la hormona somatotropina
antes del OPU.
III. JUSTIFICACIÓN
El gran crecimiento de la producción de embriones, tanto in vitro como in vivo,
hace necesario encontrar maneras de mejorar la eficiencia de esta biotecnología. La
producción de embriones mediante superovulación tiene la limitación de la
variabilidad en la respuesta a los tratamientos super-estimulatorios. Una
biotecnología reproductiva alternativa es la producción de embriones in vitro.
(Oliveira et. al., 2016). El éxito de esta biotecnología depende, por ejemplo, de la
etapa de la onda folicular y el tamaño del folículo.
El número de folículos en crecimiento aumenta cuando las vacas o vaquillas son
tratadas con somatotropina bovina recombinante (Lucy, 2000). El tamaño del
folículo antral aspirado es de gran importancia, ya que la capacidad de desarrollo de
los ovocitos continúa aumentando a medida que aumenta el tamaño del folículo y
se acerca a la ovulación (Silva, 2017). La administración de bST al momento de la
IA disminuye el número de óvulos no fertilizados, aumenta el porcentaje de
embriones transferibles y estimula el desarrollo embrionario a la etapa de
blastocisto. Además, la bST afecta tanto al desarrollo embrionario temprano como a
los componentes del receptor para aumentar las tasas de preñez después de la
transferencia de embriones. (Moreira et. al., 2002).
IV. REVISIÓN DE LITERATURA
● Performance reproductiva en ganado lechero
El desempeño reproductivo del ganado de alto rendimiento y producción en las
ganaderías comerciales se ve afectado por factores como el balance energético, la
producción de leche, la condición corporal, el estado de salud.La capacidad
reproductiva es un concepto que hace relación al logro biológico de la actividad
reproductiva integrando procesos como: celo, ovulación, fertilización, gestación y
parto.(Figueroa, 2019).
Para obtener un buen rendimiento reproductivo en ganado lechero uno de los
puntos clave es la condición corporal de la vaca ya que está relacionada
directamente con la presencia de celo , fertilidad y al momento del parto en donde
se podría presentar dificultades si se encuentra en condiciones inadecuadas , otro
punto que se debe tener en cuenta son los intervalos de parto ya que están
directamente relacionados con la producción de leche al día.Así como estas
características que conllevan a seleccionar animales existen otros factores que
podrían inducir en la capacidad reproductiva en ganado lechero como lo son la
época del año, características del establo, bienestar y salud en la que se encuentren
los animales. (Jurado Roa, 2020)
● Técnicas reproductivas en ganado lechero:
● Inseminación Artificial
La inseminación artificial se lleva a cabo introduciendo el semen previamente
descongelado por el tracto reproductivo de la hembra hasta pasar la cerviz y
expulsar el semen esto con el propósito de mejorar la línea genética del hato
ganadero la cual ha sido satisfactoria durante muchos años hasta la
actualidad, quizá no se obtenga una concepción eficiente pero podemos evitar
la transmisión de diferentes enfermedades que afecten a los reproductores.
La calidad espermática del semen interviene mucho en este proceso en donde
antes de ser criopreservado tiene que pasar un debido control de calidad con
el propósito de alcanzar los estándares adecuados para su producción y
conservación de esta forma lograr su propagación con la finalidad de mejorar
las siguientes generaciones (DUARTE ORTUÑO, 2019).
● Transferencia de Embriones
La industria de transferencia de embriones que conocemos hoy en día
comercialmente surgió en norte américa a inicios de los años 70, donde suuso en los programas de mejoramiento genético conlleva a la proliferación
de fenotipos deseables diseminando individuos con alto mérito genético.
Actualmente se utiliza comúnmente para producir toros que serán utilizados
en IA ya que estos son desarrollados a partir de vacas de mayor producción
y toros probados (Mapletoft, 2018).
Adicionalmente, la ET tiene el potencial de incrementar la fertilidad de
vacas bajo estrés calórico y en vacas que repiten celo.
● IVF
La producción de embriones in vitro (IVP) es una técnica eficaz y bien
establecida. La recolección de óvulos (OPU) en intervalos frecuentes,
combinado con la fertilización in vitro, ha mejorado y aumentado el
rendimiento de las hembras seleccionadas para donantes de embriones
(Mapletoft, 2018).
● Maduración in vitro
Los embriones producidos in vitro difieren de los derivados in vivo en
aspectos como la capacidad de desarrollo, morfología, resistencia a la
congelación y supervivencia después de la transferencia. La capacidad de un
ovocito maduro para superar las fases de fecundación, pre implantación e
implantación es denominada capacidad de desarrollo del embrión. Su
adquisición es un factor limitante para que se pueda alcanzar con éxito las
fases de fecundación, división y desarrollo embrionario. La maduración es
afectada por factores como el tiempo y la temperatura de transporte, tamaño
del folículo, etapa de desarrollo del ovocito, diámetro del ovocito,
composición del medio, tiempo de maduración, las hormonas y los sueros
(Landínez et al., 2010).
● Fertilización in vitro
Después de la maduración, los complejos de cúmulo-ovocito (COC) entran en
contacto con los espermatozoides. Los eventos fisiológicos involucrados en
este proceso son la absorción y penetración de espermatozoides, la fusión de
gametos y la formación de núcleos. Un paso esencial es la selección de
espermatozoides. Entre las técnicas más utilizadas se encuentra el swim-up, y
las de selección de subpoblaciones como el Percoll y Bovipure. A pesar de
basarse en diferentes fundamentos, ambos pretenden encontrar
espermatozoides mótiles (Salgado, 2020).
● Cultivo in vitro
Es la etapa de mayor duración en el proceso de producción de embriones in
vitro y, también donde se establece el mayor porcentaje de pérdidas. Además,
que en esta etapa se define, en gran medida, la calidad de los embriones
obtenidos (Mucci et. al., 2006). Luego de la fertilización se seleccionan los
posibles cigotos, y los de mejor calidad pasan al medio de cultivo (Salgado,
2020).
● Transferencia nuclear
La capacidad de producir un gran número de crías idénticas de bovinos será
de gran importancia para la evaluación, selección y multiplicación de
genotipos con valor económico superior (Bondioli, 1990); sin embargo, la
transferencia de embriones bovinos clonados por transferencia nuclear ha
sido asociada con una alta incidencia de pérdida de la preñez, morbilidad y
mortalidad prenatal. Anteriormente estudios informaron de problemas como
aborto, hidroalantoides, gestación prolongada, mayor incidencia de distocia y
síndrome de descendencia grande (Kohan – Ghadr, 2011).
● Somatotropina bovina
La bST recombinante (rbST) es una formulación de origen sintético de esta
hormona que se ha desarrollado para aumentar la eficiencia de la producción
de leche en las vacas lecheras y la rentabilidad en los hatos lecheros. La bST
recombinante aumenta la producción de leche al alterar la curva de lactancia.
La producción de leche no solo aumenta inmediatamente después de la
administración de rbST, sino que la producción de leche se mantiene con una
mayor persistencia durante todo el ciclo de lactancia en comparación con las
vacas no suplementadas con rbST (Van Amburgh et. al., 1997).
V. HIPÓTESIS
● Si se realiza un tratamiento a las vacas con somatotropina, entonces el número de
folículos en crecimiento se encontraría intensificado
● El uso de la somatotropina bovina aumenta la calidad y cantidad de embriones en la
recuperación de ovocitos.
VI. METODOLOGÍA
● Lugar y duración del estudio
La parte experimental se llevará a cabo en la Unidad Experimental de Zootecnia -
Renato Zeppilli Ferraza (UEZ - RZP) del Programa de Investigación y Proyección
Social en Leche de la Facultad de Zootecnia en la Universidad Nacional Agraria La
Molina y los trabajos de laboratorio serán realizados en el Centro de Investigación
y Enseñanza en Transferencia de Embriones. Ambos lugares se encuentran en Av.
La Molina s/n - La Molina, Lima – Perú. La duración del estudio comprenderá los
meses entre enero y agosto del 2021.
● Animales y alimentación
Vacas y vaquillas de la raza Simmental alimentadas a base de maíz chala y
concentrado de acuerdo a su fase de alimentación.
● Diseño experimental
Se realizaran 6 repeticiones utilizando 4 animales en cada una, un animal para cada
tratamiento. T1: con rbST coasting 30hr; T2: sin rbST coasting 30hr; T3: con rsST
coasting 43hr; T4: sin rbST coasting 43hr.
● Sincronización y superovulación
Fuente: Elaboración propia
● Recuperación de ovocitos
Mediante una guia de aspiración folicular, se realiza la recolección de ovocitos
utilizando una aguja con punta hiperecogénica que permitirá la visualización de
esta en la pantalla del ecógrafo. La aguja estará conectada a una bomba de vacío, la
cual aproximadamente tiene una presión entre 60 y 80 mmHg. Para observar los
ovarios se utiliza un transductor convexo.
● Parámetros para evaluar
- M1: inicio de tratamiento (V, presencia de cuerpo lúteo (CL))
- M2: #OPU (ovum pick up) y tamaño del folículo
- M3: Búsqueda, clasificación (cantidad y calidad) de ovocitos.
● Análisis estadístico
Factorial F1: Som, F2: Coasting, PRUEBA DE MEDIAS (LSD Means) SPSS
Statistics v2. 2017.
VII. BIBLIOGRAFÍA
● Da Silva, J., Ferreira, R. M., Maturana Filho, M., Naves, J. R., Santin, T., Pugliesi,
G., & Madureira, E. H. (2017). Use of FSH in two different regimens for ovarian
superstimulation prior to ovum pick up and in vitro embryo production in Holstein
cows. Theriogenology, 90, 65–73.
https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2016.11.016
● Duarte Ortuño, A. (2019). MANUAL DE INSEMINACIÓN ARTIFICIAL DE
GANADO. 4-22.Recuperado de:
https://www.uv.mx/veracruz/fmvz/files/2019/03/manualia.pdf
● Jurado Roa, N. D. (2020). Factores determinantes de la eficiencia reproductiva en
Bovinos. 4-11.Recuperado de:
https://repository.usta.edu.co/bitstream/handle/11634/35049/2020N%C3%A9storJu
rado.pdf?sequence=4
● Kohan-Ghadr, H. R., Fecteau, G., Smith, L. C., Murphy, B. D., & Lefebvre, R. C.
(2011). Endocrine profiles of somatic nuclear transfer-derived pregnancies in dairy
cattle. Theriogenology, 76(5), 911-920.
● Landínez, J. A.,Villamediana, P. C., Hernández, H., Soto, E. (2010). Efecto del
tiempo de maduración in vitro de ovocitos bovinos sobre la progresión meiótica.
Nota técnica. Revista Científica, XX(6),659-664.
● Lucy M. C. (2000). Regulation of ovarian follicular growth by somatotropin and
insulin-like growth factors in cattle. Journal of dairy science, 83(7), 1635–1647.
https://doi.org/10.3168/jds.S0022- 0302(00)75032-6
● Mapletoft, R. J. (2018). History and perspectives on bovine embryo transfer.
Animal Reproduction (AR), 10(3), 168-173.
● Mucci, N, Aller, J F, Kaiser, G G, Hozbor, F, & Alberio, R H. (2006). Producción in
vitro de embriones bovinos: suplementación de los medios de cultivo con suero.
Archivos de medicina veterinaria, 38(2), 97-104.
https://dx.doi.org/10.4067/S0301-732X2006000200002
● Oliveira, L. H., Sanches, C. P., Seddon, A. S., Veras, M. B., Lima, F. A., Monteiro,
P., Jr, Wiltbank, M. C., & Sartori, R. (2016). Short communication: Follicle
superstimulation before ovum pick-up for in vitro embryo production in Holstein
cows. Journal of dairy science, 99(11), 9307–9312.
https://doi.org/10.3168/jds.2016-11306
https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2016.11.016
https://www.uv.mx/veracruz/fmvz/files/2019/03/manualia.pdf
https://repository.usta.edu.co/bitstream/handle/11634/35049/2020N%C3%A9storJurado.pdf?sequence=4https://repository.usta.edu.co/bitstream/handle/11634/35049/2020N%C3%A9storJurado.pdf?sequence=4
https://dx.doi.org/10.4067/S0301-732X2006000200002
https://dx.doi.org/10.4067/S0301-732X2006000200002
● Salgado-Cruz, E., Lopera-Vásquez, R. (2020). Aspectos esenciales sobre las
técnicas de fertilización in vitro en bovinos. Revista de Investigaciones Veterinarias
del Perú, 31(3), e17138. https://dx.doi.org/10.15381/rivep.v31i3.17138
● Salgado-Cruz, E., Lopera-Vásquez, R. (2020). Aspectos esenciales sobre las
técnicas de fertilización in vitro en bovinos. Revista de Investigaciones Veterinarias
del Perú, 31(3), e17138. https://dx.doi.org/10.15381/rivep.v31i3.17138
● Van Amburgh, M. E., D. M. Galton, D. E. Bauman, and R. W. Everett. (1997).
Management and economics of extended calving intervals with use of bovine
somatotropin. Livest. Prod. Sci. 50:15–28.
https://dx.doi.org/10.15381/rivep.v31i3.17138
https://dx.doi.org/10.15381/rivep.v31i3.17138
VIII. CONSULTA AL EXPERTO
Se realizó la consulta al Ing.. Eduardo Fernández Curi,
ex-profesor de la Facultad de Zootecnia, Universidad
Nacional Agraria La Molina (UNALM).
Las preguntas planteadas fueron las siguientes:
a. Sobre el tema de investigación ¿Conoce alguna
fuente de base de datos para dicho tema?
b. Alguna recomendación adicional, acerca de este tema de investigación.
Este tema de investigación es muy interesante, si bien es cierto, es un tema que aún
falta investigar, se encuentra a la vanguardia.
Una de las recomendaciones con respecto al uso de la hormona Somatotropina en lo
que es la calidad de ovocitos en lo que es las condiciones de manejo y producción,
es que tienen que ser la adecuada, por otra parte, es recomendable hacer siempre
flushing, lo que significa “dar un mejor manejo a los animales con respecto a la
alimentación, para que esta tenga una mejor respuesta frente a lo que queremos
estudiar, y así la falta de éste, no afecte a los resultados finales”.
IX. ANEXOS
B) INFORME DEL EXPERIMENTO DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN EN UN
TRABAJO DE CAMPO VIRTUAL - PRUEBA PILOTO DE APLICACIÓN.
● INTRODUCCIÓN
En los últimos años, se han desarrollado diferentes métodos para mejorar la
producción de embriones, en bovinos. Esta tecnología reproductiva se ha
convertido en una de las de mayor avance (IETS, 2019). Siendo los embriones
producidos in vitro el 72.7% (1,031,769) del total, que mayormente son
producidos a partir de ovocitos de donantes vivas (Martínez, 2013). Las donantes
vivas son de suma importancia ya que de estas se podrán obtener los ovocitos del
ovario. Anteriormente se realizaron aspiraciones sin embargo en este proyecto se
plantea la implementación de la hormona somatotropina, se espera tener un mayor
número de folículos aspirados. Uno de los principales objetivos de esta prueba
piloto es mejorar y desarrollar el conocimiento, investigación y la evaluación del
efecto de la hormona somatotropina para poder evaluar la calidad de los ovocitos
recolectados y el número de folículos medianos aspirados. La prueba piloto y la
parte experimental se llevará a cabo en la Unidad Experimental de Zootecnia -
Renato Zeppilli Ferraza (UEZ - RZP) del Programa de Investigación y Proyección
Social en Leche de la Facultad de Zootecnia en la Universidad Nacional Agraria
La Molina. Para empezar la prueba piloto empezamos con la selección de las
vaquillas problema, ya que es una prueba. Estas vaquillas entrarán en un
protocolo de superovulación. Entonces, dentro de este protocolo se está probando
la acción de la somatotropina bovina (rbST) conocida comercialmente como
Boostin.
En el día 0, se colocó el dispositivo CIDR más 1ml de Estrogal (Cipionato de
estradiol) más 1 jeringa de Boostin. Día 3, a las 18 hr comienza la primera dosis
de FSH, 1.2ml de Stimufol luego de ellos la dosis de este producto fue
disminuyendo aplicándose por la mañana y tarde hasta el Dia 6 a las 8 hr, con una
dosis de 0.3ml. En total fueron 5 ml de Stimufol los cuales contenían 500 mg de
FSH. El día 7 a las 14hr se procedió a retirar el CIDR para luego realizar el OPU.
● ANÁLISIS DE RESULTADOS
ANIMAL
COCS
Q1 Q2 Q 3 Q 4 TOTAL
VACA 1 1 3 2 0 6
VACA 2 1 3 0 1 5
VACA 3 2 2 5 0 9
Fuente: Elaboración propia
COCS: complejo cúmulo ovocito
Como se puede observar, la respuesta de las vacas a la súper estimulación
ovárica, ha sido satisfactoria debido a que se ha encontrado una mayor cantidad
de COCS por animal a lo que normalmente es de entre 2 a 3 ovocitos, sin
embargo, la calidad de los ovocitos encontrados de calidad 1, es baja. La vaca 3,
es la que mejor ha respondido en cuanto a la súper estimulación, sin embargo,
ésta también es la que posee la mayor cantidad de ovocitos de calidad 3, los
cuales son los que poseen la totalidad de la zona pelúcida denudada, de esto se
puede concluir que la respuesta a la hormona Somatotropina a las vacas fue
positiva. La respuesta de las vacas a un super estimulación depende de muchos
factores, algunas veces puede dar un resultado positivo, dando una muy buena
calidad de ovocitos, pero otras veces puede salir negativo, lo que significa que se
debe tener en consideración aspectos como la alimentación y manejo en general
que reciben estas en el establo para así obtener los mejores resultados
(positivos).
● CONCLUSIONES
- Los resultados esperados fueron positivos en cuanto a una mayor
recuperación de ovocitos, sin embargo, se deben realizar más pruebas para
poder determinar la eficiencia y repetibilidad de la acción de la hormona
Somatotropina. Además, estas pruebas adicionales permitirán determinar la
acción de la hormona (Somatotropina) sobre la calidad de los ovocitos
recuperados.