EVALUACIÓN DE LA CAPACIDAD REPRODUCTIVA EN EL TORO

1.Introducción

El término ‘’breeding soundness’’ (capacidad reproductiva) se refiere a la habilidad de un toro para preñar vacas.

La eficiencia reproductiva del toro es el factor económico más importante en una ganadería, teniendo más impacto que la tasa de crecimiento, índice de conversión  o condición corporal. Podemos encontrar toros completamente estériles y otros capaces de producir gestación pero con baja eficiencia, que pueden alcanzar una tasa de  20-40% del total.

Los problemas de subfertilidad en machos pueden originar problemas como el aumento del intervalo entre partos, menor peso al nacimiento de las crías o un incremento en el número de vacas desechadas por fallos reproductivos erróneamente achacados a ellas.

Para mejorar los índices reproductivos de una ganadería, aunque en ella encontremos toros de pobre capacidad reproductiva, se puede incrementar el número de machos y así conseguir un mayor ratio macho/hembra.

2.Evaluación tradicional de la capacidad reproductiva

Los dos métodos habituales para evaluar el potencial reproductivo de un toro son: 1) capacidad de conseguir gestación en un gran número de hembras fértiles y evaluar la tasa de preñez  2) evaluar el buen estado reproductivo. Se recomienda llevar a cabo una evaluación de los toros, ya sean propios o comprados, antes de las cubriciones para eliminar los toros con baja fertilidad.  

Los momentos más indicados para realizar un estudio a los machos son: 1) antes de la época de cubrición, 2) antes de una compra, 3) en casos de escaso éxito reproductivo.

Para evaluar la calidad de los toros es esencial el papel de un veterinario.

En el estudio de la capacidad reproductiva se tienen en cuenta factores como un buen estado físico general, manifestación de líbido y calidad del semen. Por tanto, el buen estado reproductivo se basa en una valoración física y en la capacidad del toro para cumplir el umbral mínimo de desarrollo testicular, motilidad espermática y morfología de espermatozoides normales.

2.1 Examen físico

Para comenzar la evaluación de la capacidad reproductiva se hace un examen físico que debe valorar el estado de salud general. Es importante observar al toro en movimiento, para descartar posibles cojeras. Deben tener un tamaño conforme a su edad y adecuada proporción de musculatura y grasa corporal. Los aplomos han de estar libres de defectos que limiten la movilidad o la monta.

Escroto y testículos en terneros destetados y añojos:

La primera selección se hace a los 7-10 meses de edad, siendo el principal criterio a esta edad el desarrollo testicular. La circunferencia escrotal es un parámetro que aporta información sobre el desarrollo testicular. Cualquier toro por debajo de la media de circunferencia escrotal ha de ser desechado.

Tabla 1. Valores de circunferencia escrotal críticos en distintas razas de toro.

Razas de toros	Circunferencia escrotal mínima para alcanzar >30cm a los 365 días de edad
Simmental (doble aptitud), Angus (aptitud cárnica) y derivados de Cebú	> 23cm a los 198-291 días
Charolais (aptitud cárnica), Pored Hereford (aptitud cárnica)	>26cm

           La criptorquidia no es común en el ganado bovino, pero cualquier animal que presente esta alteración será automáticamente descartado.

            Cuando los toros alcanzan el año de edad la diferencia en la calidad de semen entre distintos animales aumentan con la edad (tabla 2).

Tabla 2. Porcentaje de toros de un año (n=254) de varias razas de carne con calidad satisfactoria de semen.¹

Edad (meses±15d)	Número toros	Media (rango) SC (cm)	Calidad seminal satisfactoria (%)
12	40	33.8 (28.5-39.5)	40
13	100	34.5 (28-41)	55
14	84	34.1 (28-45)	56
15	30	34.9 (27-41)	73

Examen escrotal y testicular

Figura 1. Testículos de apariencia normal

Al evaluar el escroto y los testículos, además del diámetro de su circunferencia hay que descartar la presencia de cicatrices u otras patologías que les afecten. Los testículos han de poder moverse dentro del escroto libremente, con una diferencia de tamaño entre ambos menor al 10%. Se palpan para comprobar su textura y descartar presencia de calcificaciones, granulomas, etc.  Los testículos blandos van a indicar la presencia de degeneración, por el contrario, la firmeza excesiva es indicativa de daño testicular irreversible. También hay que palpar el epidídimo para detectar la posible presencia de granulomas y el cordón espermático para ver si hay varicocele.   

        

 El diámetro escrotal mínimo que se exige depende de la edad, aumentando conforme ésta avanza (tabla 3).

 Tabla 3. Diámetro mínimo de circunferencia escrotal (SC) según la edad.⁵

Edad (meses)	Mínimo SC (cm)
≤15	30
15-18	31
18-21	32
21-24	33
>24	34

Se sabe que la circunferencia escrotal está altamente relacionada con el peso de los testículos, la producción de esperma diaria y la calidad seminal.

Además la circunferencia escrotal sirve para predecir aparición de la pubertad, mejor incluso que otros parámetros como la edad o el peso.

Examen de órganos reproductivos internos

Se realiza un examen transrectal para comprobar posición y tamaño de la próstata, vesículas seminales y ampollas.

Figura 2. Aparato genital de toro

La anomalía más común en el examen transrectal es la excesiva firmeza o pérdida de lobulación en la superficie de las glándulas vesiculares (vesículas seminales). Pueden verse afectadas las dos, pero lo más común es que el problema se presente de forma unilateral.

Para descartar la presencia de infecciones se pueden realizar frotis de semen en los que se aprecien ausencia de neutrófilos.

Examen del pene y prepucio

Hay que examinar el pelo del extremo del prepucio para ver si hay presencia de sangre o exudados que puedan indicar daño peneano o prepucial. La presencia de partículas pequeñas a este nivel puede indicar urolitiasis. Por palpación se comprueba la existencia de áreas de inflamación o fibrosis. Esta evaluación se realiza normalmente durante la recolección de semen.

3. Extracción de la muestra

Electroeyaculación

El método más común para la recolección de semen en toro es la electroeyaculación. Está técnica se lleva a cabo mediante máquinas que estimulan eléctricamente los genitales internos a través de una sonda rectal. La estimulación comienza con una pequeña tensión de una duración de 2-3 segundos, seguido de un periodo de descanso de tres segundos. El manipulador puede controlar la magnitud y la frecuencia de los mismos. Hay diferencias aparentes entre razas en la facilidad de eyacular mediante esta técnica. Los electrodos se colocan en posición ventral, para estimular las vesículas seminales, próstata y ampollas para inducir la eyaculación. Las ventajas de estos electrodos son que la corriente de estimulación va dirigida hacia los tejidos diana, con mínima estimulación no deseada de otra zona pélvica, musculatura o nervios. Sin embargo, requiere la presencia de un técnico experto. Aunque existe una amplia variación entre los toros, la mayoría de ellos comienzan a lograr la congestión del pene después de 8 a 15 estímulos eléctricos, seguidos de la extensión y la erección. A medida que aumenta la estimulación comienza a eyacular la fracción pre-espermática, seguida de 4 a 8 pulsos de fracción rica en esperma.

Figura 3. Electroeyaculador tipo  “electroyac 6”.

A pesar de que la electroeyaculación es un método fiable y conveniente en la extracción de semen existe controversia sobre su uso, ya que podría conllevar efectos negativos en el animal.
 

Para la mayoría de toros la recolección de semen por electroeyaculación no causa mucho dolor. Sin embargo, con descargas eléctricas de elevada intensidad, algunos toros, especialmente los añojos, vocalizan o se resisten. En varios países europeos está prohibido por bienestar animal. La Unión Europea prohibió desde 1991 hasta 1995 la recogida de semen mediante este método.

Hoy en día se utilizan métodos para reducir el estrés como el uso de anestesia, y se realizan estudios para reducir el estrés generado por esta práctica aunque es difícil evaluar el dolor o sufrimiento del animal.

La técnica puede estar influida por los fármacos utilizados (tranquilizantes) así como una incorrecta manipulación del operario.

Métodos alternativos

Las ampollas son terminaciones dilatadas del conducto deferente y sirven como reservorio para el eyaculado. La estimulación de las mismas mediante masaje pueden inducir la eyaculación. Las desventajas de este método son el requerimiento de personal cualificado, contaminación, la calidad de la muestra obtenida no es tan buena y el cuidado por parte del operario para evitar irritación rectal. Además este método a veces falla, no consiguiéndose eyaculación.

Otro método alternativo en la recolección del semen es la vagina artificial, muy utilizado en centros de inseminación pero no en el campo.

4 .Parámetros a evaluar

Volumen y concentración del eyaculado

            El volumen y la concentración espermática obtenidos de semen recogido mediante electroeyaculación no son representativos, estos valores sí se pueden tener en cuenta cuando la muestra es recogida mediante vagina artificial, ya que se trata de un método más parecido al fisiológico. 

Tabla 4. Términos frecuentemente utilizados para describir la concentración espermática. (Concentraciones de 10⁶ sperm/ml)

Motilidad espermática

La motilidad se ve reducida por temperaturas extremas, contaminación por orina, jabón u otras sustancias, por lo que es importante proteger al semen de estos factores.

La evaluación de la motilidad se puede realizar colocando una gota de semen sobre un porta. Con pocos aumentos se aprecia la motilidad en masa, y a mayores aumentos se consigue ver la motilidad progresiva. El umbral para considerar un buen  potencial de capacidad reproductiva es un 30% de motilidad progresiva.

Morfología espermática

La morfología de los espermatozoides debe ser evaluada con aceite de inmersión con el fin de examinarlos individualmente. Hay que preparar un portaobjetos mezclando el esperma diluido con tinción de eosina - nigrosina para la evaluación con un microscopio de campo claro. Se debe contar un mínimo de 100 espermatozoides, si se observan anomalías la evaluación de 300 espermatozoides proporcionará un recuento más preciso .

Los defectos morfológicos en el esperma pueden considerarse como compensables o no compensable. En caso de anomalías compensables se pueden superar mediante un aumento de dosis. La presencia de vacuolas nucleares es considerado como un defecto no compensable.

Se ha relacionado la presencia de más de un 30% de espermatozoides morfológicamente anormales y más de un 20% con defectos en la cabeza con una disminución de la fertilidad.

La fertilización está disminuida en toros que presentan un 30% o más de espermatozoides con gota citoplasmática proximal. La presencia de esta anomalía suele estar asociada con inmadurez o degeneración testicular. En animales añojos que presenten buen aspecto físico y cumplan el resto de requerimientos mínimos, la presencia de gota citoplasmática proximal en unos valores inferiores al 70% de espermatozoides hará que estos toros no se descarten como futuros reproductores.

Ultrasonografía para evaluar tejidos reproductivos

El uso clínico de la ultrasonografía para la evaluación de la función reproductiva en el toro es la caracterización de las lesiones detectables en testículos y escroto. Las ondas ultrasonográficas no afectan a la calidad del semen ni a la producción espermática. Esta metodología puede utilizarse para detectar y categorizar patologías del testículo y glándulas accesorias.

Termografía de infrarrojos para evaluación de testículos y escroto

Una espermatogénesis normal requiere una temperatura de 4 ºC a 5 ºC por debajo a la corporal (38 ºC). Es un método no invasivo para evaluar la temperatura de la superficie escrotal. Esta técnica tiene potencial para examinar la capacidad fertilizante del toro, aunque su uso es restringido por su alto coste económico.

5.Clasificación de la capacidad reproductiva

1.Reproductores potencialmente satisfactorios: producen al menos un 70% de espermatozoides morfológicamente normales, con al menos  30% motilidad progresiva. Libres de defectos oculares y musculoesqueléticos.

2.Reproductores no satisfactorios: a) aquellos que sufren algún defecto que puede revertirse han de ser re-evaluados con posterioridad,  b) reproductores potencialmente no satisfactorios,  aquellos que sufren daños congénitos u otros caracteres que comprometen su fertilidad y no son reversibles. Tienen defectos indeseables e irreversibles, y se descartan como sementales.

¿Qué parámetros se evalúan en el laboratorio?

1. Motilidad de los espermatozoides utilizando la técnica CASA (Computer Assisted Sperm Analysis). Técnica mucho más objetiva que la evaluación visual. Con la metodología CASA se pueden evaluar aspectos que se correlacionan con la fertilidad del toro (velocidad, motilidad total, lineal, etc.).

2. Viabilidad espermática (integridad de membrana). Para que haya fertilización es esencial que la membrana plasmática del espermatozoide sea funcional. Existen diferentes métodos de evaluación como son:  tinción eosina-nigrosina, azul de tripano, sondas fluorescentes como SYBR-14 y ioduro de propidio y HOST (Hypo-osmotic Swelling Test). Brito et al. compararon estos métodos de evaluación de membrana espermática y observaron que el método HOST es el único que contribuye a predecir el éxito en fertilización in vitro tras los test convencionales.

3. Descondensación del ADN. La integridad de la cromatina espermática es crítica para la fertilización y el desarrollo embrionario posterior. El estrés oxidativo se sugirió como una causa importante de daño en el ADN de esperma, reduciendo la preimplantación, el desarrollo del embrión y las tasas de preñez. Además, el aumento de la temperatura testicular reduce la estabilidad de ADN espermático  y la capacidad de estos espermatozoides a someterse a la descondensación de ADN y la formación de pronúcleos. La técnica “Sperm Chormatin Structure Assay” (SCSA) utiliza la citometría de flujo para determinar la integridad de la cromatina, basado en la resistencia a la desnaturalización con ácido.

4. Proteínas. Proteínas de unión a heparina se proponen como medio para predecir diferencias de fertilidad entre toros que producen un esperma morfológicamente normal. Existe relación entre proteínas específicas del plasma seminal y fertilidad. Las proteínas espermáticas difieren entre toros de alta y baja capacidad reproductiva.

5. Anomalías morfológicas en el espermatozoide.  Se ha demostrado que espermatozoides morfológicamente anormales fracasaron durante la interacción de gametos o en desarrollo preimplantacional. Además, los embriones resultantes de la fecundación de los ovocitos por espermatozoides morfológicamente normales, coexistiendo en el eyaculado  junto con los espermatozoides anormales, mostraron menor competencia de desarrollo, lo que sugiere que estos espermatozoides fueron perjudicados funcionalmente .

Figura 4. Evaluación de la viabilidad de los espermatozoides. Los espermatozoides viables quedan teñidos de verde (SYBR-14) y los muertos de rojo (ioduro de propidio) parcial o completamente. Foto: Dr. Felipe Martínez Pastor.

Daños en el ADN del esperma debido al estrés oxidativo, anomalías cromosómicas y los efectos ambientales, incluyendo elevada temperatura testicular, el tiempo de inseminación artificial en relación al estro , la duración del almacenamiento de esperma, el tiempo de la interacción espermatozoide-ovocito, la edad de los machos y los agentes infecciosos en el semen influyen en la calidad del embrión (revisado por Chenoweth , 2007 ).

Conclusión

El examen normal de capacidad reproductiva identifica toros que son claramente deficientes, pero no aquellos con fallos mínimos o subfértiles. El reto del análisis seminal es identificar correctamente a este grupo de toros subfértiles. 

Las variaciones de fertilidad entre los toros clasificados como satisfactorios sugieren que pueden existir diferencias submicroscópicas en el esperma de los toros. Por lo tanto, entender las bases moleculares de estas diferencias en las características del esperma,  puede permitirnos desarrollar ensayos para complementar la evaluación tradicional del buen estado reproductor y mejorar la  predicción de fertilidad de los toros.

Bibliografía

1. John P. Kastelic, Jacob C. Thundathil, Leonardo F. C. Britoc: Bull BSE and semen analysis for predicting bull fertility. Proceedings of the Society for Theriogenology 2012 Annual Conference.

2. Thundathil J., Meyer R., Palasz A.T., et al: Effect of the knobbed acrosome defect in bovine sperm on IVF and embryo production. Theriogenology 2000;54:921-934.

3. Chenoweth P.J., Osborne H.G.: Breed differences in the response of young bulls to electroejaculation. Vet J 1978;54:333-337.

4. Barth A.D., Oko R.J.: Abnormal morphology of bovine spermatozoa. Ames: Iowa State University; 1989

5. Chenoweth, P.J., Spitzer J.S., Hopkins F.M.: A new bull breeding soundness evaluation rorm. Proc Annu Meet Soc Therio 1992. p. 63-70.

6. Palmer C.W., Brito L.F., Arteaga A.A., et al: Comparison of electroejaculation and transrectal massage for semen collection in range and yearling feedlot beef bulls. Anim Reprod Sci 2005;87:25-31

7. Amelia J.Falk. Effects of epidural lidocaine anesthesia on bulls during electroejaculation Can Vet J volume 42, February 2001 

Autores

María Barros San Cristóbal

José Daniel Jiménez Calderón

Alicia Román Trufero