Reproducción Animal y Uso de Biotecnologías PDF

REPRODUCCIÓN ANIMAL Y USO DE BIOTECNOLOGÍAS El uso de la biotecnología inicia en animales de producción * Biotecnologías pueden modular/manipular ciertos Se utiliza en producción equina momentos para lograr un mejor rendimiento, sobre todo en En especies m...

REPRODUCCIÓN ANIMAL Y USO DE BIOTECNOLOGÍAS El uso de la biotecnología inicia en animales de producción * Biotecnologías pueden modular/manipular ciertos Se utiliza en producción equina momentos para lograr un mejor rendimiento, sobre todo en En especies menores la biotecnología es usada en especies reproductivas o productivamente de interés, y reproducción asistida (criaderos) y en presencia de aquellas especies que están en problemas reproductivos patologías. ayudar a que se reproduzcan de manera exitosa. El uso de biotecnologías permite trabajar con especies silvestres y en especial con animales de zoológicos, en los Importancia de la reproducción en la cuales actualmente cumplen un rol de preservación y producción animal conservación. El objetivo final de todo ser vivo es la perpetuación de la especie → Para lograrlo, deben cumplir con la función * Biotecnologías evitan → consanguineidad/endogamia de la reproducción, que consiste en la capacidad de todo ser vivo para producir otro individuo semejante. La reproducción es una secuencia de eventos que inician de Esta función se convierte en un hecho biológico manera temprana con el desarrollo del sistema reproductivo a trascendente de gran importancia para la supervivencia nivel embrionario. Cuando nace el individuo, debe crecer y de la especie, ya que perpetúa la vida más allá del alcanzar la pubertad para adquirir la capacidad de producir individuo. gametos fértiles. En producción animal el objetivo general tiene otro enfoque CICLO REPRODUCTIVO: → que la producción de un animal o de su descendencia sea Lo primero que ocurre es la maduración sexual (se logra la mejor a su origen (padres). pubertad) Se liberan gametos Cada individuo presenta al nacer características distintivas, ya Cópula (proceso de fertilización) que la principal función de la reproducción es transmitir, de Transporte de cigoto → Evento característico/critico. En generación en generación, el material genético: ácido el cual es la unión del gameto femenino y masculino si esto desoxirribonucleico (ADN). El organismo que produce se se altera (atrasa/adelanta) la probabilidad de denomina progenitor o pariente en la línea recta ascendente. sobrevivencia es menor. El organismo procreado es el descendiente o hijo. Una vez que el embrión llega al lugar de implantación donde se fusionan sus membranas con las membranas Desde el punto de vista genético → se deben buscar maternas, se forma la unión materno fetal, en la cual debe variables productivas que tengan un componente de alta haber un reconocimiento para que exista la implantación. heredabilidad para que puedan ser expresados, y sobre la Si no ocurre esto de manera exitosa el embrión muere y expresión del gen se debe considerar la presencia de un se restaura la ciclicidad. componente genético → Fenotipo (30% genotipo y 70% Una vez que se implanta se debe dar condiciones ambiente). necesarias para que el embrión se desarrolle en sus primeras etapas. Si hay una alta heredabilidad de un parámetro productivo, Al finalizar la organogénesis, se produce el proceso de no es que por generación espontánea el individuo va a nacimiento y finalmente el individuo crece, logra la producir lo que se espera, se debe entregar los insumos madurez sexual e inicia su ciclo reproductivo y suficientes para que exprese esas características genéticas sucesivamente. (Ej; carne, leche). Es por esto por lo que, en los sistemas productivos lo más caro es la alimentación, se calcula que el 60% de los costos.  Factores que inciden en la reproducción Fisiología reproductiva GENÉTICOS O CONGÉNITOS *. Eje Hipotálamo – Hipófisis – Gónadas: El hipotálamo produce factores que estimulan a la hipófisis Transmisión de la información genética para que esta produzca factores los cuales estimulan a las Parámetros que no son deseables se hereden → Ej: gónadas. Endogamia se expresan genes que no son beneficiosos Los factores del hipotálamo que estimulan a la hipófisis se conocen como: ALIMENTACIÓN Y NUTRICIÓN Factor hipotalámico liberador de gonadotropinas GnRH Las señales metabólicas son lo más poderoso para el sistema Molécula que posee 10 aa, se produce en células reproductivo, para su funcionamiento normal. hipotalámicas (neuronas). Son neuronas secretoras; sintetizan un producto el cual es * La neurona GnRH (se encuentra en el hipotálamo) es sensible vertido hacia un sistema de circulación a los metabolitos nutricionales (glucosa). → sistema portal hipofisiario, en ese sistema el GnRH llega Se ha visto que cuando cae la concentración de glucosa en a la hipófisis provocando su efecto en un grupo de células sangre automáticamente la neurona baja su actividad Gonadotropos; los cuales son células que tienen secretora. Y al aumentar los niveles de glucosa se activa la receptores al factor hipotalámico y que sintetizan actividad. → por lo que la nutrición es una condición gonadotropinas relevante. Las Gonadotropinas son hormonas hipofisiarias que estimulan a las gónadas (ovarios/testículos). Son Ciertas sustancias químicas, por ej: Leptina → Hormona que glicoproteínas libera el tejido graso. Mientras mayor reserva grasa, la Leptina  Hormona luteinizante LH será alta, siendo una señal de buena condición corporal y una Estimula la luteinización señal de éxito en reproducción y viceversa.  Hormona folículo estimulante FSH Pirámide nutricional: Estimula el desarrollo folicular Entra la energía al organismo, la cual se va a cumplir distintas funciones: 1. Mantención R 2. Crecimiento o reparación de tejido P 3. Producción C 4. Reproducción M Si llega energía suficiente, se pasan a los siguientes niveles hasta que se tengan cubiertos los requerimientos de nutrición. Si por alguna razón el animal pierde peso, o la condición nutricional es deficiente no se podrá distribuir de manera equitativa la distribución energética. → por lo que se prioriza ciertas funciones y se sacrifica ciertas funciones biológicas que no son relevantes para la sobrevida y una de ellas es la reproducción. ASPECTOS DE MANEJO Asociados al bienestar animal. Se ha visto que un mal manejo genera estrés el cual afecta contra el bienestar y genera una liberación de cortisol y este afecta inhibiendo la liberación de la GnRH. MEDIO AMBIENTE Asociado al bienestar ASPECTOS DE SALUD Asociado al bienestar * La reproducción depende de muchos factores asociados.  Biotecnologías reproductivas ULTRASONOGRAFÍA Comprenden una serie de biotécnicas que permiten Es un complemento vital en el uso de biotecnologías → para aumentar la productividad y la mejora genética de los asegurar que los procesos de intervenciones están animales, mejorando la eficacia reproductiva y a su vez la realizándose con éxito. calidad de sus productos. Es una simulación de una condición natural que ya existe → Estas biotécnicas permiten, además: Ecolocalización 1. Mejorar la producción en el sector ganadero ¿CÓMO TRABAJA EL ECÓGRAFO? Existe una emisión de ondas de ultrasonido que chocan con un 2. Conservar especies en peligro de extinción objeto, el cual es reflejado y a partir del equipo es traducido nuevamente a impulsos eléctricos y a partir de eso generar una 3. Incrementar la multiplicación y transporte de material imagen. genético 4. Conservar recursos genéticos únicos y de importancia productiva que puedan utilizarse a futuro → asociado a la técnica de criopreservación (se conservan gametos y ovocitos por mucho tiempo). Biotécnicas reproductivas Espermatozoide: Colecta de semen Criopreservación Inseminación artificial Fecundación in vitro Sexaje ¿CÓMO SE INTERPRETA? Ovocito: Recordar: Criopreservación Anecoico → Oscuro Inseminación artificial Hiperecoico → Blanco Fecundación in vitro Desde el punto de vista reproductivo, las estructuras anecoicas Clonado son los → Folículos no los reflejan, ya que contienen liquido Sincronización de la ovulación folicular (trasudado, rico en proteínas) Recuperación ovocitos Embriones: Criopreservación Transferencia de embriones Clonado Sexaje Complementariedad de las biotecnologías reproductivos ECÓGRAFO Biotecnologías se complementan unas con Monitor otras Sondas Super Ovulación VENTAJAS DESVENTAJAS Inseminación artificial Fertilización in vitro Transferencia de embriones Resultado inmediato Manejo animal Método rápido Instalaciones adecuadas La determinación de ocupar una biotecnología vs otra es → Tiempo y dinero Mínima Invasividad Inversión en el equipo POSICIÓN TRANSDUCTOR TRANSRECTAL Eventos que se pueden observar: Se debe considerar que la posición de la mano debe estar Día 27 → Distensión uterina siempre por sobre las estructuras que se quieren evaluar y Día 35 realizar un movimiento de escaneo de las estructuras Día 50 Día 90 Estructuras que se pueden visualizar: Ovarios con folículos * Para evaluar gestación se debe tomar ecografía a partir de Cuerpo lúteo los 35 días → nunca antes, ya que hay riesgo de falsos positivo Quistes y riesgo de dañar al embrión. Parénquima testicular DETERMINACIÓN EDAD GESTACIONAL DIAGNÓSTICO DE GESTACIÓN - Es una herramienta que entrega la Ultrasonografía BIOMETRÍA → se evalúan variables dentro del embrión - Marca el éxito o fracaso Diámetro Biparietal (DBP) Altura de Tórax (AT) VENTAJAS ECONÓMICAS Diámetro del Tórax (DT) Diámetro placentomas (DP) Predicción temprana de partos Largo CRÁNEO – CAUDAL → más relevante Ordenar rebaño en lotes y edad gestacional SEXAJE DE EMBRIONES Racionalizar pastos y suplementos Al día 55 gestacional se realiza la evaluación de sexaje de embrión → Bovinos Distribución adecuada de lotes para el control cercano de Día 30 → Caninos personal a cargo Presencia de vesícula genital Mejor vigilancia y asistencia al parto para evitar pérdidas Protuberancia después del cordón umbilical → Macho perinatales Si no se encuentra protuberancia → Hembra Detección temprana de gestaciones múltiples Descarte temprano que permite vender animales no productivos Compra/venta de preñez garantizada Día de la primera detección de características ecografía identificables del concepto bovino: AVANCES EN ULTRASONOGRAFÍA DOPPLER Se evalúa flujo → ayuda a evaluar variables vasculares Ayuda a mejorar la percepción de estructuras reproductivas Eco 3D: Evaluación conformación del feto y estructuras fenotípicas propias HITOS MÁS IMPORTANTES: Embrión → cercano al día 25 se puede visualizar el embrión (se sugiere día 30) Latido cardiaco → evalúa vitalidad  COLECTA Y EVALUACIÓN SEMINAL ELECTROEYACULADOR Rama de la Biotecnología Trabaja en el manejo y evaluación del semen Emisoras de los pulsos eléctricos → Batería que se Evaluación de la idoneidad para la reproducción conecta al instrumento el El examen del potencial de la fertilidad de un macho (toro) cual se introduce transrectal Consiste en cuatro elementos: 1. Examen general Toma contacto las paredes 2. Examen del tracto genital del recto. 3. Evaluación del semen Se debe posicionar por sobre 4. Valoración de la libido las estructuras del tracto reproductivo. * Si un animal tiene baja libido → es porque algo ocurre en su Los pulsos eléctricos contraen de manera involuntaria la sistema endocrino glándulas accesorias y generan el estímulo para que asciendan La espermiogénesis es dependiente de 2 hormonas → LH y los espermatozoides y generen la eyaculación de manera FSH. Por lo que si se tiene baja libido significa que se involuntaria a través de estímulos eléctricos (pulsos sutiles) encuentran disminuidas esas hormonas (LH y FSH), al igual que que estimulan la contracción de la musculatura. testosterona baja, la cual es la hormona que gatilla y manifiesta la libido. → esto impacta en que la evaluación del VAGINA ARTIFICIAL semen es defectuosa Es un cono que tiene una manga MANEJOS PREVIOS interna la cual es de una goma que se llena con agua tibia y aire, PALPACIÓN: y se genera presión. Se evalúa diámetro de la circunferencia escrotal En la punta se encuentra el cono conector estéril. El animal salta y ejecuta el movimiento de monta y el operario introduce el pene dentro de la vagina y el animal realiza el eyaculado. Operarios atentos y entrenados Piso antideslizante Barras de protección → bioseguridad Laboratorio cercano donde se realiza el análisis Asegurar mantención del semen → Tº de 37ºC MANEJOS PREVIOS A LA COLECTA DE SEMEN: Hay dos métodos/sistemas: ELECTROEYACULACIÓN: Eyaculación forzada Instrumento que emite pulsos de baja potencia Permite de manera involuntaria generar eyaculación que tiene componentes seminales distintos → Más volumen (plasma seminal) y menor concentración espermática En CAMÉLIDOS SUDAMERICANOS (Llamas): VAGINAS ARTIFICIALES Hay que recrear a una Simula las condiciones vaginales normales hembra en posición Existe un componente voluntario del macho receptiva Tiene mejores características seminales, eyaculado Copula en 15 a 30 min normal para esa especie Eyacula en pequeñas Es mejor este método fracciones Requiere personal entrenado Hay que esperar a que Animal debe estar en condiciones óptimas para que el termine de montar y animal realice el movimiento de monta adecuadamente colectar el semen  RELACIÓN VOLUMEN/CONCENTRACIÓN: MANEJO DEL SEMEN Volumen promedio por especie vs la cantidad de dosis de COLECTA DE SEMEN: semen que se pueden colectar: Vagina artificial Electroeyaculador EVALUACIÓN SEMINAL: Morfología Funcionalidad INSEMINACIÓN: Fresco Refrigerado Congelado SEXADO DE SEMEN Hay especies donde hay bajo volumen pero alta concentración En general el patrimonio de un individuo es diploide, que cada y especies con alto volumen pero baja concentración. → es núcleo tiene los genes. Cuando ocurre la meiosis el número de específico para cada especie genes se reduce a la mitad. Cromosomas autosómicos EVALUACIÓN SEMINAL Se puede evaluar: Cromosomas X/Y (3.8-4.0%) → espermatozoide que Concentración pesa más es el cromosoma X (tiene más ADN) pH Temperatura Tinción con fluoroforo → ADN que brilla más significa Motilidad que tiene más adn por lo que es X Métodos: Medición de intensidad Visual CASA → Computer assisted sperm análisis Carga eléctrica ENVASADO SEMEN División por carga eléctrica Pajuelas de 0,25 – 0,5 ml Envasado: manual/automático INSEMINACIÓN ARTIFICIAL Debe estar la información de → Nombre del animal, Depósito del semen dentro del aparato reproductor Fecha de colecta, Laboratorio, Raza. La manifestación del celo → es una de las variables *. Antiguamente se utilizaban ampollas importantes que determina la inseminación ANORMALIDADES MORFOLÓGICAS El éxito de la inseminación requiere de una buena Existe un % máximo de aceptación de anormalidades determinación de celo dependiendo del laboratorio (10%, 15%). Si se supera ese número, significa que hay un problema en la Detección de estro/celo espermiogénesis por lo que resultan espermatozoides con Vaca que se deja montar → está en celo alteraciones morfológicas Vaca que está montando → estará en celo pronto EVALUACIÓN MEDIANTE CASA Computer assisted sperm análisis Evalúa individualmente a los espermatozoides Evalúa velocidad, motilidad lineal  FECUNDACIÓN IN VITRO Desarrollo embrionario temprano Simula las condiciones para que exista la fecundación de un Es la clasificación de embriones dependiendo: ovocito de manera controlada Estado de desarrollo Calidad del embrión Se debe tener consideraciones: Tiempo de vida fecundable Envejecimiento de óvulos *. Depende de la especie *. Ovocito dura menos que los espermatozoides Un ovocito no dura más de 48 hrs → en Rumiantes Cuando se produce la liberación de la zona pelúcida se liberan los gránulos corticales los cuales hacen que la zona pelúcida se despolarice, engruese y expanda Colecta de embriones por lavado uterino → evitando así la poliespermia Se introduce una sonda que genera una compartimentalización del contenido y realiza un lavado uterino, colectando el líquido y es llevado al laboratorio. Una vez realizado el análisis en el laboratorio se realiza el TRANSFERENCIA DE EMBRIONES empaquetado de 1 embrión por pajuela de embriones (no más Técnica en la cual embriones son: que eso). colectados desde el tracto reproductivo de la hembra (donadora) previo a la Transferencia de embriones nidación o producto de FIV, con el fin de Luego del empaquetado, se transfiere el embrión fresco a una ser trasplantado al tracto reproductivo vaca que se encuentra lista para ser inseminada. de otra hembra (receptora) para completar su gestación. La vaca debe tener ciertos requisitos: Debe estar en el día 7 de su fase luteal (se debe sincronizar receptoras y donadoras al mismo Pasos en la transferencia de embriones bovinos momento) 1. Inducción de la superovulación 2. Sincronización del ciclo estral 3. Recuperación de los embriones 4. Evaluación y manejo de los embriones recuperado 5. Transferencia de los embriones Proceso de fecundación → duración de 7 días