Efecto de la aplicación de la hormona de crecimiento recombinante (rbST) sobre la respuesta superovulatoria y la viabilidad embrionaria en ovejas de pelo.

Luis F. Navarrete-Sierra ¹, Alvar A. Cruz-Tamayo ², Eugenia I. González-Parra ¹, Raúl E. Piña-Aguilar ³, José R. Sangines-García ¹, Víctor Toledo-López ⁴ y Julio P. Ramón-Ugalde ^1*

¹ Centro de Selección y Reproducción Ovina. Instituto Tecnológico de Conkal Km 16.3 Antigua Carretera Mérida-Motul, Conkal, México.

² Centro de Selección y Reproducción Caprina y Ovina, San Luis Potosí, México.

³ Facultad de Medicina, Universidad Autónoma de Yucatán, Mérida, México.

⁴ Instituto Tecnológico de Mérida, Mérida, México. *Tel. +52(999)9124131, Fax +52(999)9124135, E-mail: jramon@itaconkal.edu.mx

RESUMEN

Se estudió el efecto del uso de una proteína de alto valor nutricional y su interacción con la hormona de crecimiento recombinante (rbST) sobre la respuesta superovulatoria y la viabilidad embrionaria en ovejas de pelo. Se utilizaron doce ovejas adultas de raza Pelibuey, distribuidas completamente al azar en dos tratamientos. T_A: Control. T_B: 100 mg de Somatotropina Bovina recombinante (rbST). La sincronización del estro en ambos grupos duró 14 días, utilizando esponjas vaginales impregnadas con 40 mg de FGA, con cambio a los 7 días. La superovulación se realizó con FSH ovina (oFSH) a intervalos de 12 h en dosis decrecientes, iniciando 72 h antes de la retirada de las esponjas. En la primera aplicación se les administró adicionalmente 2 mL de prostaglandina PGF_2a a las ovejas. La inyección de rbST en el TB se hizo junto con la octava aplicación de oFSH. Todas las ovejas se inseminaron vía intrauterina a las 56±1 h de la retirada de las esponjas, con semen refrigerado (108 espermatozoides/pajuela). Los embriones se colectaron 5 días después de la inseminación y la viabilidad embrionaria se midió utilizando criterios morfológicos. Se observó un incremento en todas las variables de respuesta evaluadas por efecto de la aplicación de rbST: cuerpos lúteos (89 vs 119), cuerpos lúteos considerados (77 vs 117), embriones recuperados (64 vs 78), embriones viables (35 vs 64) y embriones viables por oveja (5,8 vs 10,6) siendo significativa la tasa de ovulación (86,52% vs 96,64%) y la tasa de viabilidad embrionaria (54,69% vs 82,05%) (P<0,01), esto probablemente se atribuye a que la rbST altera los componentes del sistema de factores de crecimiento insulínico estimulando la esteroidogénesis folicular. La hormona de crecimiento aplicada antes de la ovulación estimula la maduración de mayor cantidad de folículos e incrementa la cantidad recuperada de embriones y la viabilidad embrionaria.

Palabras clave: Hormona de crecimiento recombinante, respuesta superovulatoria, viabilidad embrionaria.

Effect of Recombinant Growth Hormone (rbST) Application on Superovulatory Response and Embryo Viability in Hair Ewes.

ABSTRACT

The objective of this study was measure the effect of using nutritional high quality protein and its interaction with recombinant growth hormone over the ovulatory response and embryo viability in hair ewes. Twelve adult multiparous Pelibuey ewes were used and randomly submitted to two different treatments. In treatment A (T_A, Control group), the ewes received a superovulation treatment without the application of recombinant growth hormone (rbST) in treatment B (T_B), the ewes received the same superovulation treatment with the addition of 100 mg of recombinant bovine somatotropin (rbST). The induction and synchronization of the estrous cycle was realized by the insertion of vaginal sponges impregnated with 40 mg of FGA during 14 days, with sponge change at the seventh day. To induce the superovulation follicle stimulating ovine hormone (oFSH) was used in decreasing doses levels (every 12 h) starting 72 h before the sponges withdrawal. In the first application 2 mL of prostaglandin PGF_2a were additionally applied. The application of 100 mg of rbST was done during the eighth administration of oFSH. The ewes were inseminated 56 ± 1 h after the sponge withdrawal with refrigerated semen (108 sperm/ straw). The embryos were collected 5 days after the insemination and the embryo viability was measured by morphological evaluation. An increase was observed in all the variables evaluated in the rbST group: corporea lutea (89 vs 119), corporea lutea considered (77 vs 117), embryos recovered (64 vs 78), viable embryos (35 vs 64), and viable embryos by ewe (5.8 vs 10.6), with statistical significance, considered ovulation rate (86.52% vs 96.64%) and embryo viability rate (54.69% vs 82.05%) (P<0.01), this is probably due to the effect of rbST over the growing insuline factors that control the follicular esteroidogenesis. The rbST application before the ovulation influence the maturation of higher amount of follicles and increase the quantity and viability of the embryos obtained.

Key words: Embryo viability, recombinant growth hormone, superovulatory response.

Recibido: 29 / 01 / 2007. Aceptado: 21 / 06 / 2007.

INTRODUCCIÓN

El estatus nutricional de las ovejas (Ovis aries) es un factor determínate de la actividad ovárica ya que condiciona una respuesta reproductiva eficiente. Previo a la época de apareamiento, el efecto de la suplementación energética (flushing) permite un incremento en la fertilidad y prolificidad general del rebaño [29] aunque, esta práctica de manejo tiene poca efectividad cuando el rebaño mantiene una condición corporal de media a alta [1]. Con este antecedente, resulta interesante y conveniente, aplicar este tipo de manejo a animales de alto valor genético previo a ser utilizados como donantes de embriones, sin embargo, no siempre una suplementación extra en energía o proteína permite respuestas homogéneas a estímulos exógenos de ovulación múltiple [17]. Por otra parte, es conocida la modulación que la hormona de crecimiento ejerce a nivel ovárico en etapas de desarrollo folicular temprano [2, 3]. Una clara interrogante sobre qué pasaría si se asociaran efectos aislados de proteína de alto valor nutricional y hormona de crecimiento bajo un esquema de control de ciclo con estimulo superovulatorio. ¿Se produciría una acción sinérgica? o por el contrario ¿Se tendría un efecto antagónico?

El presente trabajo estudió el efecto del uso de proteína de alto valor nutricional y su interacción con la hormona de crecimiento sobre la respuesta superovulatoria y la viabilidad embrionaria en ovejas de pelo.

MATERIALES Y MÉTODOS

El trabajo se realizó en la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la Universidad Autónoma de Yucatán y en el Centro de Selección y Reproducción Ovina (CeSyRO) del Instituto Tecnológico de Conkal, ubicados en el centro-noreste del estado de Yucatán, México. La región presenta un clima tropical subhúmedo, con lluvias en verano y una época de sequía de noviembre a abril, siendo la temperatura media anual de 26,6°C [9].

Se utilizaron 12 ovejas de raza Pelibuey adultas multíparas no lactantes, de 3 años de edad, distribuidas al azar en dos tratamientos. En el tratamiento A (T_A, Control), las ovejas recibieron un estímulo superovulatorio con Hormona Folículo Estimulante ovina (oFSH, ovagen®), utilizando 176 unidades NIH-FSH-S1 por oveja, distribuidas en ocho aplicaciones con dosis decrecientes. El grupo del tratamiento B (T_B) recibió además del estimulo con oFSH, 100 mg de Somatotropina bovina recombinante (rbST) por oveja.

Fueron alojadas en corraletas individuales (1,30 x 1,40 m) con libre acceso a agua, el alimento se les ofreció por la mañana y por la tarde a partes iguales. La dieta proporcionada fue a base de heno de estrella (Cynodon nlemfuensis) y un suplemento que se formuló utilizando sorgo, aceite vegetal, minerales y como fuente de proteína harina de pescado (TABLA I), esta dieta fue formulada para cubrir los requerimientos de ovejas adultas de 50 kg de peso vivo (PV) y una ganancia de 100 g/d, de acuerdo con los requerimientos del Agricultural and Food Research Council (AFRC) [4], y se ajustó a 10 mega Joules (MJ) de energía metabolizable (EM) por día y 160 g de proteína cruda (PC) por kg de materia seca (MS). El consumo estimado de 1,80 kg de MS por día, lo que correspondió aproximadamente al 3,6% del PV. Las ovejas se sometieron a un periodo de adaptación de 15 días a la dieta y al alojamiento. El peso inicial fue 40,66 ± 3,88 kg y 40,16 ± 3,92 para el T_A y T_B, respectivamente. La condición corporal fue evaluada de acuerdo a la metodología de Russel y col. [25], en donde ambos grupos obtuvieron una calificación de tres, tanto al inicio como al final del experimento.

Para observar el efecto de la hormona de crecimiento sobre la respuesta ovulatoria, las ovejas se distribuyeron al azar en dos tratamientos: en el tratamiento control (T_A) no se aplicó rbST; mientras que en el grupo tratado (T_B) si se aplicó dicha hormona; el estro de las ovejas fue sincronizado mediante la inserción de esponjas vaginales impregnadas con 40 mg de acetato de fluorogestona (FGA, Chronogest®, Intervet, México) durante 14 días, realizando un cambio de esponja a los 7 días con el objetivo de mantener niveles circulantes elevados de progestágenos [21].

Para inducir la superovulación se le administró a cada oveja FSH ovina (oFSH; Ovagen®, Immuno-Chemical Products Ltd; Nueva Zelanda), a intervalos de 12 h en dosis decrecientes (35,2; 35,2; 26,4; 26,4; 17,6; 17,6; 8,8; 8,8 unidades NIH-FSH-S1), iniciando 72 h antes de la retirada de las esponjas, la cual coincidió con la séptima inyección. En la primera aplicación se les administró adicionalmente 2 mL de prostaglandina PGF_2a (Lutalyse®, Pharmacia & Upjohn, Inc; México). La aplicación de 100 mg de Somatotrópina bovina recombinante (Lactotropina®, Elanco Animal Health, México) se llevó a cabo durante la octava aplicación del tratamiento superovulatorio.

Las ovejas se inseminaron, vía intrauterina, 56 ± 1 h después de retiradas las esponjas, con ayuda de un laparoscopio (Karl Storz® endoscope, Alemania), utilizando semen refrigerado de un macho con fertilidad probada, conteniendo un promedio de 10₈ espermatozoides por pajuela [7].

Los embriones fueron recolectados 5 días después de la inseminación, utilizando el método descrito por Ramón y col. [20]. Previamente se realizó la endoscopia para evaluar la respuesta a la superovulación. La viabilidad embrionaria se midió utilizando criterios morfológicos según la clasificación de Wintenberger-Torres y Sevellec [30]. Los embriones fueron considerados como viables cuando su estado de desarrollo al momento de la colecta era acorde a su edad, sin que presentasen signos de degeneración celular. Las anomalías a detectar fueron: ausencia de simetría, tamaño celular irregular, blastómeros excluidos, incremento de la granulación, células vacuoladas y zona pelúcida dañada.

Para medir la respuesta reproductiva, se determinaron y analizaron las siguientes variables: cuerpos lúteos (CL), cuerpos lúteos considerados (CLC); para evaluar la tasa de recuperación solamente se consideraron los CLs de los cuernos uterinos lavados [20], embriones recuperados (ER), embriones viables (EV) y embriones viables por oveja tratada (EV/OT). Todo cuerno con menos de tres CLs no fue lavado. Los datos fueron analizados estadísticamente mediante la prueba de Ji² utilizando el programa SAS [27].

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En ovejas sometidas a un estímulo superovulatorio con oFSH se observó un incremento en todas las variables de respuesta evaluadas cuando se adicionó rbST (TABLA II), principalmente en tasa de ovulación (86,52% vs 96,64%) y tasa de viabilidad embrionaria (54,69% vs 82,05%) (P<0,01). Esto probablemente se atribuye a que la rbST altera los componentes del sistema de factores de crecimiento insulínico, IGF (principalmente IGF-I) estimulando la esteroidogénesis folicular, lo que aumenta el número y la madurez fisiológica de los folículos de tamaño medio en los ovarios [10]. Asimismo, bajo un mismo tratamiento a base de oFSH y una suplementación con proteína de buena calidad, el incremento en la tasa de ovulación por la acción de la rbST, posiblemente se deba a un estímulo en el desarrollo y maduración del folículo asociado con el aumento en las concentraciones periféricas de IGF-I e insulina [23], favoreciendo al folículo que ha recibido el estímulo de la FSH. Tanto el IGF-I como la insulina, tienen efecto sinérgico para estimular la proliferación y diferenciación de las células de la granulosa in vitro en bovinos [5] y ovinos [15]. Además, la rbST tiene efectos directos en la fisiología reproductiva de bovinos y ovinos, que incluyen: mayor tamaño del cuerpo lúteo, incremento en la secreción de progesterona y una ligera extensión del estro por el alargamiento de la vida media del cuerpo lúteo [23].

Algunos estudios han demostrado que la aplicación de rGH junto con FSH en ovejas superovuladas no tiene ningún efecto sobre la tasa de ovulación, aunque se reconoce una mejoría en la calidad de los folículos [14, 26]. Por el contrario, en este estudio se observó un aumento en la tasa de ovulación, lo que concuerda con Rosas y col. [24] en ovejas superovuladas tratadas con 100 mg de rbST, y con Gong y col. [11] en vacas superovuladas con FSH ovina y 350 mg de rbST, observando 55% y 80% de incremento en la tasa de ovulación, respectivamente. Paralelo al incremento en la tasa de ovulación, aumenta la cantidad de embriones viables, lo que coincide con Rosas y col. [24], por otra parte Folch y col. [8], obtuvieron mayor cantidad de embriones transferibles (mórulas y blastocistos) en ovejas superovuladas con hormona folículo estimulante porcina (pFSH) y un tratamiento de rbST o Somatotropina porcina (pST). Otros resultados similares han sido reportados en bovinos [6, 12, 18, 23].

La influencia favorable de rbST en la viabilidad embrionaria puede ser debido a diversos factores, entre los que se incluyen: una acción positiva de la rbST al final del proceso de maduración del oocito [16, 19], debido a un efecto indirecto sobre el eje GH/IGF que provoca asimismo un aumento en la concentración de factores de crecimiento dentro del ambiente oviductal [8, 13, 28] o a una modulación en la concentración elevada de estradiol generada por el tratamiento superovulatorio; la cual perjudica el proceso de fertilización [22].

CONCLUSIONES

La hormona de crecimiento aplicada antes de la ovulación estimula la maduración de mayor cantidad de folículos en ovejas sometidas a un tratamiento superovulatorio y suplementadas con proteína de alta calidad.

La cantidad de embriones recuperados y la viabilidad embrionaria mejora cuando se utiliza rbST en ovejas sometidas a superovulación con suplementación proteica, lo que indica que existe una acción sinérgica.

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