¿SERÁ ESTE TORO UN BUEN PADRE?

La selección de un toro adquiere una importancia económica trascendental en la explotación ganadera, ya que de él va a depender, en gran medida, el número de crías nacidas en la granja. Esta selección es un importante elemento económico porque va a tener un mayor impacto en la rentabilidad que otros factores, como pueden ser: el crecimiento de los terneros, la eficiencia alimentaria o la condición corporal de los animales.  

Los problemas de subfertilidad que pueden afectar a un toro van a acarrear una serie de consecuencias negativas para la viabilidad de la explotación como pueden ser el aumento en el intervalo entre partos, menor peso al nacimiento y mayor porcentaje de vacas desechadas cuando el fallo está en el macho.

Una buena selección es importante para detectar y descartar aquellos toros que, aunque lleguen a preñar alguna vaca, tienen fertilidad reducida porque sólo van a dejar gestantes a vacas en momentos puntuales.

Tradicionalmente se ha evaluado la capacidad reproductiva de un macho en función del porcentaje de hembras gestantes. Se debe ir más allá para lograr una selección adecuada, teniendo en cuenta más factores, y adelantándonos en la evaluación sin esperar a que el toro cubra hembras. Así se logran reducir posibles pérdidas si no es un buen semental, ahorrando en gastos de alimentación, mano de obra, etc., evitando mantener animales improductivos.

            Los momentos más indicados para evaluar a los toros serían antes de comenzar la estación reproductiva y antes de la compra del ejemplar.

¿En qué hay que fijarse para seleccionar el toro?

La capacidad reproductiva va a estar influida por un buen estado general físico y por la calidad del semen, por lo que es importante recurrir a la ayuda de un profesional a la hora de seleccionar un buen ejemplar.

El toro tendrá que cumplir unos requisitos mínimos como son: un buen estado de salud general, buena conformación y condición corporal, tamaño propio para su edad y buena movilidad. Es muy importante que los animales no tengan cojeras ni mala conformación de patas porque limitan su capacidad de monta.

La primera evaluación debe hacerse en la pubertad, observando, principalmente, el desarrollo testicular. Lo primero que hay que tener en cuenta es que los testículos hayan descendido, y una vez que comprobemos esto, mirar que el tamaño es adecuado. Con esto, se logra hacer una primera criba de animales no aptos, pero no va a ser definitiva para los que cumplan estas primeras condiciones.

Una vez que cumplen el año de edad se vuelven a evaluar, mirando que el tamaño de escroto y testículos siga siendo el recomendado para su edad y además, comprobando que no haya cicatrices u otras patologías a este nivel. El diámetro de la bolsa escrotal está relacionado con el tamaño y peso de los testículos y, por lo tanto, con la producción diaria de espermatozoides. En cuanto al pene y al prepucio hay que descartar la presencia de sangre o exudados que indiquen daños a este nivel. Se suelen estudiar en el momento de recolección del semen. También se estudia por primera vez la calidad seminal. A esta edad es importante además realizar un examen de los órganos reproductores internos, que hará el veterinario mediante una palpación rectal. Menos del 50% de los animales pasarán esta prueba si se aplican los criterios de evaluación con rigurosidad.

En cuanto a la calidad seminal, un experto evaluará una muestra de semen. Los factores básicos a examinar serán el volumen de eyaculado, la concentración de espermatozoides y su movilidad y morfología.

¿Qué problemas se pueden encontrar si no se realiza un examen al futuro semental?

            Un fallo frecuente es el de seleccionar al toro “más guapo”, sin realizar los exámenes  que hemos mencionado anteriormente y que determinarán una buena o mala capacidad reproductiva. Guiarse sólo por la belleza puede dar alguna que otra sorpresa.

            Un ejemplo curioso que hemos encontrado navegando por la red fue lo que ocurrió en febrero de 2009 en México, donde una ganadera compró a un vecino un supuesto toro semental con buena estampa. Hizo una gran inversión para después comprobar que el toro no dejaba preñadas a  sus vacas. Este caso se llevó a los tribunales, donde la compradora denunció a su vecino por fraude.  Fue tan llamativo, que la fiscalía acusó al toro de ser gay y “salir del armario” al llegar a la explotación de la compradora.

           

Con este caso lo que se ve es la importancia de realizar los exámenes previos, ya que comprar un toro requiere una gran inversión como para no obtener después buenos resultados.

Aquí en España es muy común acudir a ferias de ganado para comprar reproductores para la explotación. Lo normal es que estos ejemplares sean aptos porque ya han sido seleccionados por las asociaciones de la raza a la que pertenecen. De todos modos, no está de más que el comprador haga un examen alternativo para asegurar que el toro tenga una buena aptitud reproductiva.

A modo de conclusión, intentaremos responder a la pregunta formulada al principio ¿será este toro un buen padre? Es recomendable que se realice siempre un estudio detallado de los terneros de la ganadería que se vayan a dejar como sementales o de los machos que se vayan a comprar para incluir en la explotación como futuros reproductores. Esto se ve justificado por la gran inversión que requieren la compra o la cría de un macho y el impacto económico sobre los beneficios que tienen a largo plazo, haciendo la explotación menos rentable. La estructura de los rebaños hace que haya un macho para un alto número de vacas. Por tanto, si un toro falla se multiplica este fallo por el número de vacas. También es recomendable que se tenga un mayor número de reproductores respecto al número de vacas a servir, para no jugarse el futuro de la explotación a una sola carta.

            Tradicionalmente se han achacado los problemas reproductivos de los rebaños a las hembras. Todos los motivos explicados anteriormente hacen que haya que concienciarse y darle más importancia a los reproductores de la explotación. La reproducción es un pilar clave de las ganaderías y se le debe dar la importancia que merece, asumiendo que en ocasiones el origen de los problemas puede estar en los machos.

Bibliografía

            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.

            http://www.periodicoexpress.com.mx

            Apuntes de asignatura Producción Animal de 5º de Veterinaria. Facultad de Veterinaria, Universidad de Córdoba.

            Apuntes de asignatura Reproducción y Obstetricia Animal de 5º de Veterinaria. Facultad de Veterinaria, Universidad Complutense de Madrid.

Autores

            María Barros San Cristóbal

            José Daniel Jiménez Calderón

            Alicia Román Trufero

           

¿ES BUENO ESTE MACHO PARA MI EXPLOTACIÓN?

BOVINO

El toro es un elemento fundamental para obtener unos índices reproductivos aceptables, por ello es de gran importancia la realización de la evaluación seminal de los sementales (con una calificación de excelente, apto, condicionado o no apto). La valoración seminal, con un resultado de apto como mínimo, debería ser un requisito imprescindible a la hora de comprar su semental.

Práctica de recogida seminal mediante vagina artificial.

Aproximadamente entre el 30-40 % de los toros que hay en el campo no son aptos para la reproducción. Esto no quiere decir que no consigan dejar preñadas a sus vacas, pero no tienen la calidad seminal suficiente para llegar a los niveles de fertilidad que desea y a su objetivo reproductivo de un parto/ vaca/ año.

El método más fiable para saber si el toro tiene un buen eyaculado es la inseminación de un gran número de vacas; sin embargo, la información recibida es tardía, costosa e influenciada por otros factores. Por ello, mediante el análisis de varios parámetros a nivel laboratorial, se estima dicha capacidad de una forma que también resulta aceptable, pero ofreciendo la gran ventaja de una evaluación más rápida.

EQUINO

Los sementales equinos normalmente se seleccionan como reproductores por sus características morfológicas, su genealogía, sus aptitudes físicas y sus méritos deportivos, pero raramente por su capacidad reproductiva. En última instancia son los ganaderos y el mercado quienes deciden si un caballo va a ser utilizado como semental, muchas veces desoyendo los consejos veterinarios. Sin embargo, cuando queremos incluir un semental dentro de un programa de reproducción la valoración de su fertilidad es muy importante ya que cubrirá un alto número de yeguas. 

Vagina artificial.

        La recolección de semen en caballos es una práctica en la clínica de reproducción equina, que sirve para evaluar la capacidad reproductiva de los sementales, el control de la calidad del semen, el diagnostico de la infertilidad y la inseminación artificial, ya sea como semen fresco, refrigerado o congelado. En la especie equina se encuentran problemas reproductivos asociados al semental, que pueden estar relacionados con la producción y calidad seminal por lo que el análisis de semen es un arma imprescindible para el diagnostico y seguimiento de estos casos. Además, se hace indispensable, al menos un análisis seminal básico en aquellos caballos que quieren destinarse a programas de reproducción asistida, ya que el objetivo final es la obtención de potros nacidos vivos con el menor gasto en tiempo y dinero si conseguimos reducir el número de cubriciones por yegua. El indicador real de la fertilidad de un semental es el número de gestaciones y los nacimientos.

De forma rutinaria un examen reproductivo debe incluir una buena historia clínica, una inspección y un examen físico general descartando enfermedades sistémicas de transmisión sexual, así como procesos musculoesqueléticos dolorosos que impidan la cópula, de nada nos sirve tener el semental más fértil si no puede cubrir a la yegua. Se pasa después a un examen clínico del aparato reproductor del semental mediante palpación, observación, ecografía, etc.

ANÁLISIS SEMINAL:

Espermatozoides observados al microscopio óptico.

      A simple vista se determina el volumen de eyaculado (independiente para cada toro o caballo, y considerablemente mayor en la especie equina); también se debe observar un color blanco cremoso que variará en tono dependiendo de la cantidad de espermatozoides presentes. La presencia de coloraciones distintas denotan contaminaciones que harán no útil el semen recogido.

Para la elaboración de dosis seminales (en caso de inseminación artificial) o llegar a la conclusión, junto al resto de parámetros, de que tengo un buen semental en mi granja, determino la concentración de espermatozoides que se expresa como el numero de espermatozoides que hay por cada mililitro de muestra recogida. El recuento se realiza manualmente o mediante equipos especializados.

La movilidad de una muestra de semen (porcentaje de células móviles bajo microscopio) es otra prueba de evaluación de calidad. La movilidad progresiva (porcentaje de espermatozoides que se mueven en línea recta) es la prueba de calidad individual más importante, debido a que la fertilidad se asocia con el número de espermatozoides móviles inseminados. La medida es subjetiva pero a pesar de ello, conseguimos desechar las peores muestras que estarán por debajo de un porcentaje determinado. También se evalúa la velocidad a la que viajan los espermatozoides mediante equipos electrónicos, pero éstos son caros y, por ello, no se emplean de forma rutinaria. Se evalúa más frecuentemente en términos subjetivos, en una escala de 0 a 5, la movilidad masal o movimiento en remolinos (ver imagen 1) del conjunto de espermatozoides (no en equino por la baja concentración de su eyaculado).

Imagen 1.

         En cuanto a la morfología, se debe hacer una observación al microscopio cada cierto tiempo para llevar un registro del porcentaje de espermatozoides anormales del semental. Los incrementos repentinos de éste, indican un problema que debe ser atendido, a pesar de que la fertilidad solo se vea afectada por encima de un determinado porcentaje. Los espermatozoides anormales no tienen movilidad progresiva. Por tanto, a medida que el porcentaje de anormales aumenta, el porcentaje de progresivos disminuye.

       Tras los procesos de congelación y descongelación que se realizan para la conservación de dosis seminales de sementales de alto valor, es importante conocer el porcentaje de espermatozoides lesionados, ya que unos porcentajes elevados varían los resultados finales reproductivos. Ante esto, se desecha la muestra (si ésta procede de un Centro). En caso de haber elaborado nosotros mismos la dosis, se intenta determinar dónde se ha podido producir el fallo (desde la recogida, hasta el propio proceso de descongelación). El fallo puede también estar en el propio semental (factor individual -malos resultados a la congelación-), entre otras causas.

BIBLIOGRAFÍA:

•     Bearden, H. J., Fuquay, J. W. Reproducción animal aplicada. México, D.F.: El Manual Moderno, S. A. de C. V., 1982: 195-238.
•     González, A. M., Vicente, M., Madruga, A. L. Evaluación de un programa reproductivo en vacuno de carne en régimen extensivo. Artículo publicado en: ANEMBE. 2012.
•  http://www.uco.es/organiza/departamentos/medicina-cirugia/reproduccion/proyecto2. Acceso: enero 2013.
•     Miró, J., Ocaña, M. El análisis seminal. Importancia, posibilidades y su relación con la fertilidad. Equinus. 2006. Nº 16. 53-68. 1.       
•     Gómez-Cuétara, C. El examen de compra en los sementales. Equine Medicine. Improve Ibérica. Módulo 13 (01/10/2011).

Autores:

González González, Jimena.

Martínez Martínez, Yaiza.

Sánchez Paniagua, Diana I.

                                    

Máster en Biología y Tecnología de la Reproducción

Universidad de Oviedo 2012-2013

ANÁLISIS SEMINAL 

EQUINO Y BOVINO

El análisis seminal tiene como objetivos predecir la fertilidad y capacidad fecundante del futuro semental y evaluar el semen durante los procesos de criopreservación.

ANÁLISIS SEMINAL BÁSICO:

El método más empleado en la recogida de semen para estas especies es la vagina artificial (coito ficticio), la cual permite obtener una muestra de eyaculado similar a la de la monta natural (condiciones higiénicas).

Volumen:

Se registra el volumen de semen filtrado, libre de gel (equino). El volumen oscila entre 20-150 ml (equino), y 5-8 ml (bovino). Existen importantes variaciones en función del individuo, raza, régimen sexual, estación del año, método de recogida, etc.[2]

Color:

Varía desde blanco acuoso a crema en función de la concentración espermática. Coloraciones anormales indicarían contaminaciones: orina, sangre, etc.[1]

pH:

Evaluación inmediatamente después de la recogida seminal (pHmetro/tiras de pH). Entre 7,2-7,6 en equino, y 6,4-7,8 en bovino. Está inversamente relacionado con la concentración espermática. El metabolismo espermático acidifica el medio y presencia de sustancias contaminantes como la orina y procesos inflamatorios le dan valores más altos[2].

Concentración espermática:

Permite evaluar la capacidad de producción de espermatozoides del semental y calcular el número de dosis a producir por eyaculado. Existe correlación entre la concentración y fertilidad[5]. Se observan variaciones en función del individuo, estación del año, frecuencia y técnica de recogida, etc., si bien la concentración media está entre 60-350 x10⁶ (equino) y 800-1000 x10⁶ (bovino) espermatozoides/ml[2]. Entre los diferentes métodos de evaluación:

• Cámaras de recuento celular: Neubauer /Thoma. Contaje manual.
• Espectrofotómetro: relaciona el grado de absorción de la luz que provocan los espermatozoides diluidos      a una concentración conocida, con la concentración de la muestra. Rápido y con menor coeficiente de variación que el anterior (2.9%  vs. 12.3%)^[6]  pero los valores pueden verse afectados por contaminaciones.
• Contadores celulares electrónicos: cuentan partículas con un tamaño prefijado.
• Sistemas CASA (Computer Assisted Sperm Analysis).

Motilidad espermática:

Proporciona los datos más importantes sobre calidad y vialidad de una muestra espermática. Se evalúa (referente a bovino y equino):

•   Movimiento total: porcentaje de espermatozoides mótiles. (60% a 90%)^[2]. En bovino, debido a la elevada concentración espermática, se habla de motilidad masal (escala de 1 a 5, evaluando como 1 al semen que no presenta ondas y 5 cuando las ondas se mueven rápidamente formando remolinos).
•  Movimiento progresivo (motilidad individual): porcentaje de espermatozoides con trayectoria progresiva en línea recta. El rango posible comprende desde un 40% a un 90%, siendo el valor mínimo aceptable del 50%^[2].
•   Vigor de movimiento. Se evalúa al mismo tiempo que la motilidad individual, teniendo en cuenta la velocidad con la que estos espermatozoides atraviesan el campo. La escala que se utiliza es de 0 a 5 (rangos posibles), evaluando como 0 los espermatozoides inmóviles y como 5 los que avanzan rápidamente por el campo y son difíciles de seguir visualmente.^[7].

La valoración debe realizarse con el semen diluido. El diluyente se agrega al eyaculado (libre de gel en el caso del equino), previamente atemperado a 37º C. Los componentes del diluyente proveen al semen sustratos energéticos para su supervivencia y motilidad, tienen la capacidad de amortiguar el pH, controlando la acidez, y de mantener una presión osmótica adecuada, contienen macromoléculas que lo protegen contra el shock frío (yema de huevo, leche) y antibióticos que reducen la proliferación bacteriana. Si el semen va a ser congelado, el diluyente contendrá agentes crioprotectores. Diluciones bajas tipo 1:1 (semen:diluyente) no son adecuadas para preservar el semen. El nivel de dilución debe hacerse en función de la concentración inicial de la muestra espermática (25 a 50 x10⁶ espermatozoides/ml en equino). Concentraciones muy altas hacen que los espermatozoides compitan por los nutrientes y aumenta el nivel de metabolitos en el medio, por lo tanto disminuye su longevidad.

  Además, dicha valoración debe llevarse a cabo en un medio adecuado y controlando la temperatura de las superficies que entran en contacto con la muestra (37 ºC). Es una valoración subjetiva bajo microscopía óptica de una muestra de 10 µl[6].

Longevidad de la motilidad espermática:

Valoración de la motilidad a diferentes tiempos (12, 24, 48 y 72 horas) y temperaturas (corporal y de refrigeración a 4 ºC)[6]. Esta prueba permite determinar la viabilidad del semen en el tracto de la hembra, así como su calidad y viabilidad tras la refrigeración. La longevidad espermática a la refrigeración guarda gran correlación con la capacidad de congelación del semen.

      El factor dilución es determinante en la longevidad del semen (debido a los componentes incluidos en el diluyente), de forma que a mayor dilución mayor longevidad (manteniendo un mínimo de espermatozoides por dosis). El esperma puro mantendrá espermatozoides móviles hasta 18-24 horas, mientras que el fresco diluido lo hará hasta las 48 horas[7].
              
     Mediante la dilución de la muestra seminal conseguimos aumentar la longevidad porque disminuimos el efecto negativo del plasma seminal. La presencia del plasma seminal disminuye el tiempo de supervivencia del semen refrigerado porque en el momento siguiente a la recogida los espermatozoides presentan un metabolismo muy elevado y el plasma seminal tiene una baja capacidad de protección. Debido a la variabilidad individual en la composición del plasma seminal entre caballos puede ser necesaria la centrifugación en sementales considerados como “malos refrigeradores” y en aquellos con bajas concentraciones de espermatozoides (< 100x10⁶ espermatozoides/ml). 

     
        Estudios en porcino revelan que la bacteriospermia es un hallazgo frecuente en el semen diluido (resistencias, componentes nutritivos de los diluyentes, temperaturas) y puede resultar en detrimento de la longevidad y calidad del semen, si esta no es controlada (Althouse y Lu, 2005). Los procesos de recolección, dilución e inseminación deben ser realizados conservando las mejores condiciones higiénicas para, de esta manera, no interferir en la fertilidad (Martínez, 1998; Thacker et al., 1984; Toniolli et al., 2002)[8].

Morfología espermática:

Se basa en la relación directa existente entre la proporción de espermatozoides anormales en el eyaculado, el tipo de defecto y su relación con la fertilidad in vivo[5]. La evaluación de las anomalías morfológicas puede realizarse sobre preparaciones húmedas o fijadas en un portaobjetos. El rango de presencia de anomalías en un semen de calidad está entre 10% y 25%[2]. Altos porcentajes se asocian a inmadurez sexual, procesos degenerativos y patológicos y un alto régimen de recogidas.

Mayoritariamente, las anomalías se clasifican en:

• Primarias: de origen testicular, producidas durante la espermatogénesis. Corresponden a anomalías de la cabeza, pieza intermedia o inserción de la cola.

o       Específicas: de origen genético. Pueden afectar a cualquier estructura espermática.

o       No específicas.

Morfologia espermática del semen de caballo: a)normal; b)acrosoma desprendido,
c)inserción abaxial, d)gota citoplasmática,
e)anomalías de la pieza intermedia, g)anomalías de la cola.

• Secundarias:  desarrolladas en el epidídimo a lo largo del proceso de maduración espermática, suelen corresponder a presencia de gotas citoplasmáticas. Afectan fundamentalmente a la cola del espermatozoide.

• Terciarias: originadas por manipulación incorrecta del semen tras la recolección.                    

ANÁLISIS SEMINALES ALTERNATIVOS:

Algunos machos pueden mostrar bajos índices de fertilidad a pesar de presentar un seminograma normal. En estos casos se recomienda recurrir a pruebas alternativas para estudiar otros parámetros.

Vitalidad espermática:

    Se valora indirectamente mediante la integridad de la membrana plasmática.  El estudio se hace mediante tinciones:

- Tinciones no fluorescentes:

o    Eosina – nigrosina: permite diferenciar entre espermatozoides vivos (no teñidos) y muertos (color rojizo por la penetración de eosina al existir pérdida de la continuidad de la membrana).

o       Tripán azul: vivos (no teñidos) y muertos (teñidos de azul).

- Tinciones fluorescentes: uno de los fluorocromos más utilizados para identificar células muertas es el Ioduro de Propidio (PI). Este compuesto entra en espermatozoides con la membrana plasmática dañada, se une al núcleo y, al ser excitado por una longitud de onda de entre 510-560 nm, emite fluorescencia roja. Además existen otros marcadores fluorescentes específicos para células muertas cuyo mecanismo de acción es similar, como el Hoechst 33258, el bromuro de etidio o la hidroetidina (HED). El SYBR-14 suele utilizarse en combinación con PI, y distingue dos poblaciones espermáticas, una de ellas constituida por células muertas o en estado de degeneración, cuyas membranas plasmáticas son permeables al PI (emiten fluorescencia roja); y la otra constituida por espermatozoides viables, cuyas membranas intactas son impermeables al PI pero dejan entrar el SYBR-14, y por tanto emiten fluorescencia verde. Un fluorocromo con un mecanismo de acción similar al del SYBR-14, capaz de identificar espermatozoides vivos, es el Hoechst 33342. Este compuesto también entra en células vivas y se une al ADN espermático, sin embargo, su uso está limitado por la longitud de onda de su espectro de excitación, que está en el rango UV. La mayoría de los citómetros disponen de un láser con una longitud de onda de 488 nm, y para evaluar las muestras marcadas con Hoechst 33342, es preciso disponer de un láser de menor longitud de onda[3].

Mediante la tinción con naranja de acridina (método SCSA –Sperm Chromatin Structure Assay-), podemos estudiar el grado de desnaturalización de la cromatina de los espermatozoides: emisión de fluorescencia roja cuando se une al ADN desnaturalizado y verde cuando se une al ADN normal de un espermatozoide intacto. Cuanto mayor sea el cociente fluorescencia roja/fluorescencia total, la probabilidad de conseguir una gestación a término es menor.

Integridad del acrosoma:

El acrosoma es fundamental en el proceso de fecundación. Especialmente importante tras la descongelación ya que el espermatozoide sufre daños a nivel acrosomal durante dicho proceso[6].

Una técnica a seguir pude ser la triple tinción, que permite valorar la vitalidad y el estatus acrosomal al mediante el empleo de tripán azul (colorante vital), marrón de Bismark (colorante postacrosómico) y rosa de Bengala (colorante acrosómico).

  Además de la triple tinción, se emplea la tinción eosina/verde rápido, Giemsa, eosina/nigrosina y otras tinciones dobles. La valoración de los espermatozoides, incluso de especies cuyo tamaño es relativamente pequeño (équidos, porcino, entre otras), se puede realizar mediante un microscópio óptico de contraste de fases con objetivo de 60x[5].

          La citometría de flujo también permite valorar la integridad acrosomal, además de la funcionalidad mitocondrial y el estado de capacitación de los espermatozoides, así como la obtención de muestras de espermatozoides sexados (bovino)[4]. Tiene el inconveniente de que se necesita disponer de un citómetro (coste).

Cuando se utiliza la citometría de flujo como método de análisis, la integridad acrosomal se valora mediante una lecitina conjugada con un fluorocromo. Las lecitinas más frecuentes son la PNA (peanut agglutinin), que se une a la membrana acrosomal externa (en su cara interna), y la PSA (pisum sativum agglutinin), que se une a la matriz acrosomal y la membrana acrosomal externa. Los espermatozoides con al membrana dañada, posibilitan el paso de la lecitina conjugada al compartimento acrosomal[3].
Otra posibilidad para identificar la presencia de alteraciones acrosomales es el uso de anticuerpos monoclonales, marcados con un fluorocromo, frente a moléculas específicas del contenido acrosomal[4].

Para valorar simultáneamente el estado del acrosoma y la viabilidad, se pueden combinar tres fluorocromos (SYBR-14 y PI, para viabilidad; PNA, para integridad acrosomal)[3].

Análisis morfométrico computerizado:

Permite una valoración morfológica objetiva usándose equipos de análisis de imagen computerizados (sistemas CASA). Existe relación entre alteraciones morfométricas importantes de los espermatozoides y problemas de fertilidad. Además permite valorar los cambios morfológicos producidos tras la descongelación[4].

Análisis computerizados de motilidad espermática:

Mediante el uso del sistema CASA es posible valorar de forma objetiva la motilidad seminal. Permite la obtención de parámetros como el porcentaje de espermatozoides móviles, velocidad curvilínea (VCL), rectilínea (VSL), media (VAP), índice de linearidad, rectitud, oscilación, amplitud del desplazamiento lateral de la cabeza, frecuencia del batido del flagelo, etc. También identifica la existencia de subpoblaciones espermáticas con distintos patrones de movimiento que coexisten en la misma muestra, lo cual es una visión más real que la motilidad media, puesto que, un eyaculado está constituido por una población heterogénea de espermatozoides. La presencia de estas subpoblaciones podría sugerir la existencia de alguna relación entre cambios en la estructura subpoblacional de una muestra y su capacidad fecundante[4].

Test de resistencia osmótica:

 Valora la integridad de la membrana plasmática a través de su capacidad para intercambiar líquidos. El más utilizado es el HOST (hipoosmotic swelling test). Cuando un espermatozoide intacto se somete a una solución hipoosmótica responde incorporando agua a su medio intracelular y se evidencia por un enrollamiento de su cola[5].

  

a)endósmosis negativa, b-g)distintas manifestaciones de endósmosis positiva.

Otras pruebas:

·     Test bioquímicos: la producción de L-Lactato valora el metabolismo energético de los espermatozoides.

·    Valoración de enzimas: GOT, LDH, hialuronidasa. Su valoración en el plasma seminal indica el grado de daño del acrosoma y membrana plasmática.

·      Microscopía electrónica.

·      Test de penetración heteróloga.

·      Valoración de receptores de progesterona en la membrana plasmática.

·      Análisis de plasma seminal.

DISCUSIÓN:

Ø  Las cualidades que deben tener los espermatozoides de un eyaculado son motilidad progresiva, morfología normal, integridad estructural y funcional de la membrana, metabolismo activo, enzimas asociadas con la fecundación, capacidad de penetración y transferencia óptima del material genético, sin embargo existe dificultad en el análisis integral, por la complejidad de la función espermática[5].

Ø     La existencia de un número tan elevado de test pone de manifiesto que ninguno de ellos es válido por sí mismo[6]. Por ello el uso combinado del análisis seminal básico con alguna prueba alternativa aumenta la efectividad y la veracidad en la estimación de la calidad de un semen fresco así como crioconservado.

Ø  Para cumplir su función satisfactoriamente, el semental debe reunir ciertas características de buena cantidad y calidad de semen, libido y capacidad de monta. Un pedigree valioso y/o una conformación ideal valen poco si el macho no es eficiente preñando hembras.

Ø    Debemos de tener en cuenta que los toros de razas de carne alcanzan la pubertad más tarde que los de razas de leche (18 meses en vez de 14); además los eyaculados de toros jóvenes tendrán un volumen más bajo y por lo general una menor concentración que los toros maduros. Los equinos también presentan variaciones dependiendo de la raza, y en comparación con el bovino, presentan un volumen mayor de eyaculado y una menor concentración espermática. Éstos, además presentan la peculiaridad de excretar un gel (tapioca) que se filtrará para su eliminación en el momento de la recogida.
ØEl conocimiento de la fertilidad o de la capacidad fecundante de cada semental, se convierte en unos de los principales objetivos en la producción de semen bovino o equino. En el caso del bovino, un requisito indispensable para el desarrollo de esta biotecnología, es que el semen utilizado mantenga su capacidad de fertilidad después de haber sido criopreservado^[5].

BIBLIOGRAFÍA:

[1] Bearden, H. J., Fuquay, J. W. Evaluación del semen. En: Reproducción animal aplicada. México, D.F.: El Manual Moderno, S. A. de C. V., 1982: 153-185.

[2] Gómez-Cuétara, C. El examen de compra en los sementales. Equine Medicine. Improve Ibérica. Módulo 13 (01/10/2011).

[3] Muiño, R. Evaluación de la motilidad y vialidad del semen bovino mediante el uso de sistemas CASA y citometría de flujo: identificación de subpoblaciones espermáticas. Tesis doctoral. Universidad de Santiago de Compostela. Facultad de Veterinaria. Disponible en: http://dspace.usc.es/bitstream/10347/2406/1/9788497509886_content.pdf. Descarga: enero 2013.

[4] Muiño, R., Fernández, M., Areán, H., Viana, J.L., López, M., Fernández, A., Peña, A.I. Nuevas tecnologías aplicadas al proceso y evaluación del semen bovino en centros de inseminación artificial. Itea (2005). Vol 101 (3). 175-191. Disponible en: http://www2.cita-aragon.es/citarea/bitstream/10532/1154/1/10532-1064_1.pdf. Descarga: enero 2013.

[5] Olegario, C., Tamargo, C., Díez, C. Análisis del semen bovino. Boletín informativo del SERIDA (Asturias), nº 2. 2012.

[6] Miró, J., Ocaña, M. El análisis seminal. Importancia, posibilidades y su relación con la fertilidad. Equinus. 2006. Nº 16. 53-68.

[7] http://www.uco.es/organiza/departamentos/medicina-cirugia/reproduccion/proyecto2. Acceso: enero 2013.

[8] Pineda, Y., Santander, J. Evaluación de la flora bacteriana del semen de verracos en granjas porcinas de Venezuela. Zootecnia Tropical, Vol. 25, No. 3, 2007, pp.173-177. Disponible en: http://www.bioline.org.br/request?zt07023. Descarga: enero 2013.

Autores:

González González, Jimena.

Martínez Martínez, Yaiza.

Sánchez Paniagua, Diana I.

                                    

Máster en Biología y Tecnología de la Reproducción

Universidad de Oviedo 2012-2013

Sexado del semen en ganadería: un presente con futuro

En 2011 la población mundial alcanzó los 7 billones de personas y ya se predice que esta cifra sobrepasará los 10 billones durante este siglo. Es por ello que, para responder a la creciente demanda de alimentos, sea necesario utilizar biotecnologías modernas que proporcionen una producción sostenible de productos de origen animal. La FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura) ha reconocido el sexado de semen como una de las estrategias más prometedoras para incrementar la producción de alimentos de forma rápida y económica. 

Los productores pueden tener las proporciones óptimas de machos y hembras con la utilización de semen sexado, según sean sus necesidades productivas: carne en el caso de los machos (ej.: toro, buey) y leche en el de las hembras (ej.: vaca, oveja). Además, este método incrementa la mejora genética de la raza mediante la selección de los progenitores y reduce la incidencia de enfermedades genéticas en el ganado. También hay un beneficio económico ya que se reducen los precios de estos alimentos.

En los mamíferos el sexo está determinado por los cromosomas sexuales X e Y; siendo la dotación cromosómica XX en las hembras y XY en los machos. El sexado de semen se basa en la diferencia de cantidad de ADN que hay entre el cromosoma X e Y. Estos cromosomas de diferencian en tamaño, siendo el cromosoma X el más grande y por tanto con una mayor cantidad de ADN.  La citometría de flujo es una técnica para separar espermatozoides basada en este hecho y que ya se utiliza en la producción de ganado vacuno. En 1988 se obtuvieron los primeros animales concebidos con semen sexado mediante esta técnica y desde entonces se ha utilizado en diferentes especies destinadas a producción.

En esta técnica el esperma es incubado con una molécula fluorescente que se une al ADN. Este marcador no es tóxico y además deja las membranas espermáticas intactas. Se une preferentemente a las regiones ricas en nucleótidos Adenina-Timina de la doble hélice de ADN.

 

A continuación, los espermatozoides pasan por un láser de luz ultravioleta que excita la emisión de fluorescencia del marcador y se detecta la diferencia de fluorescencia entre los cromosomas X e Y. Los espermatozoides reciben una carga eléctrica proporcional a su contenido de ADN y pasan por un campo electrostático que los separa en espermatozoides X e Y.

            

Actualmente existen, a disposición de la industria ganadera, equipos de citometría de flujo ultra-rápida que son capaces de obtener un enriquecimiento de la muestra con el sexo deseado del 90% en la mayoría de las especies animales domésticas.  Mediante esta técnica se pueden sexar hasta unos 20 millones de espermatozoides a la hora.

Es indiscutible que dicha técnica aporta grandes beneficios económicos en el campo de la ganadería, sin embargo, no debemos conformarnos con las tasas de éxito obtenidas, ya que durante dicho proceso de separación los espermatozoides sufren una serie de daños en su estructura que les provoca una disminución en su capacidad de movimiento y en su viabilidad. Esto provoca una importante bajada en la capacidad fecundante, variable en función de la especie en la que se realice el sexado, pero que hace evidente una disminución del éxito potencial de la técnica, en comparación con otros procedimientos de reproducción asistida clásicos.

Es por esto que, en los últimos años se buscan y desarrollan métodos alternativos a dicha clasificación de alta velocidad. Como, por ejemplo, el sistema, también de citometría, en el que se sustituye el campo electrostático, al que se le somete al espermatozoide por un láser que le evita daños a la hora de ser separado; gracias a lo que se reduce, en gran medida, el daño al espermatozoide, se mejoran las tasas de motilidad, y por tanto la capacidad fertilizante y la efectividad del proceso.

Sin meternos en detalles, para aquellos ganaderos o profesionales que se muevan en este campo, es interesante comentar algo sobre otra de las técnicas en desarrollo e investigación más novedosas. Se basa en la utilización de nanopartículas de oro que se integran en los espermatozoides de buena calidad.


Dicho sistema requiere, lo primero, del diseño de las nanopartículas para que puedan entrar e integrarse en el espermatozoide. Una vez dentro, se agrupan de diferente forma en función de si el espermatozoide porta el cromosoma X o el cromosoma Y. Y finalmente esta unión específica se diferencia mediante un análisis de los espectros de absorción de cada una de las células.

Pese a lo complejo que pueda parecer a priori todo el proceso, los espermatozoides no sufren daño alguno en su estructura, y por tanto su motilidad y viabilidad se mantiene intacta. Aun así, se siguen realizando investigaciones sobre si podría tener consecuencias a medio-largo plazo la acumulación de dichas nanopartículas,  tanto en el propio espermatozoide, como en las generaciones futuras.

Teniendo todo esto en cuenta, el sistema de nanopartículas de oro es un firme candidato a revolucionar el campo del sexado de semen en la ganadería, ya que podría permitir de forma rápida, “barata” y segura la obtención de animales a la carta, machos o hembras.

Tanto las técnicas mencionadas, como muchas otras en proceso de investigación y desarrollo, se justifican por los beneficios económicos obtenidos.  Veremos algunos ejemplos, para entender mejor la importancia de su uso:

- Ganado bovino:

En la actualidad aunque la técnica está disponible para varias especies, donde realmente está  perfeccionada, y por ello se usa más, es en el ganado bovino. Todos sabemos que la ganadería mueve mucho dinero, y al empresario no le interesa tener machos y hembras a la vez, sino sólo hembras productoras de leche, o sólo machos para obtener carne.

Las hembras sólo producen leche después de haber parido y si son ordeñadas regularmente, por lo que se usa la inseminación artificial cada año y medio o dos años para que vuelvan a parir y que así puedan seguir produciendo leche. La leche puede transformarse en productos lácteos muy diversos, como el queso, la mantequilla o el yogur. En la actualidad existe una importante industria desarrollada en torno a la producción de leche, de su transformación y de su distribución. La Unión Europea no sólo es una de las principales productoras, sino que también es una de las zonas donde más se consume tanto la leche como sus derivados.

La carne de vacuno es la tercera más comercializada tras la de cerdo y la de las aves de corral. Este tipo de carne puede tener dos orígenes principales, bien como un subproducto de la producción lechera, cuando el ganado que ha finalizado su etapa productiva en este sector se destina al aprovechamiento cárnico, o bien la cría de ganado con destino a la producción de carne; es aquí cuando al ganadero le interesan los machos, para obtener terneros.

Despiece de vacuno.

La industria bovina se extiende aún más, los machos se usan para corridas de toros, tradición española que, aunque no bien vista por todos, sigue moviendo grandes masas de dinero. Los toros, de los que sabemos que su semen es óptimo para fecundar, están muy bien valorados y su semen se vende caro (por ejemplo, en el centro de biotecnología animal del SERIDA en Gijón usan semen del toro Somedano, que les da unos buenos resultados de tasas de preñez). Ya en menor medida, los bueyes como animales de tiro y por su carne muy apreciada. Los cuernos se usaron mucho para fabricar peines y botones, y ahora se usan para los mangos de las navajas y cuchillos. Finalmente, el cuero bovino se usa en la marroquinería para hacer bolsos y carteras.

Queda demostrada pues, la importancia en este campo  de elegir si se quiere tener descendencia de machos o hembras.

- Porcino:

El cerdo se usa principalmente para la producción de carne, chorizo, jamón y muchos otros productos. Es un animal de granja interesante porque las hembras tienen un periodo corto de gestación y amplias camadas.

Despiece de cerdo.

Sería interesante el uso del sexado para evitar castraciones y para tener controlada la piara. Se castran para usarlos en la ceba y así tener jamón de gran calidad, pero también castrar lechones es una práctica habitual de las explotaciones porcinas, principalmente para evitar el olor en las carnes cuando éstas son cocinadas y consumidas. Las hormonas masculinas producen sustancias que se depositan en la grasa y provocan el mal olor.

Tras todo esto, diremos que aunque la citometría de flujo pueda ser útil en este campo en concreto, no se usa debido a su alto coste, y a que en el caso del cerdo se necesitan altas dosis de espermatozoides para fecundar. Se estudian nuevas técnicas para reducir la dosis necesaria y así poder aplicarla. Estas técnicas serían inyectar espermatozoides directamente en el útero o inseminar con laparoscopia.  No se usa la fecundación in vitro (FIV) con semen sexado porque tiene altas tasas de poliespermia (en lugar de entrar un espermatozoide en el ovocito entran varios a la vez). Se espera en un futuro que los costes de una técnica llamada ICSI (inyección intracitoplasmática de un espermatozoide) disminuyan, ya que los equipos son carísimos, y se pueda usar el espermatozoide sexado previamente, eligiendo además el de mejor calidad, para fecundar y evitar la poliespermia con éxito.

- Ovino:

Es una industria productora de leche, lana y carne, por lo que puede ser interesante el uso de semen sexado por las técnicas antes mencionadas.

En este caso, como no se usan las técnicas de fecundación in vitro ni de ICSI por producir resultados irregulares. Se sugiere el posible uso del semen sexado, congelado e inseminar después mayoritariamente por laparoscopia.

- Equino:

En este caso los pasos a seguir son refrigerar o congelar el semen, enviarlo a la instalación para procesar la muestra (separación espermática). Tas clasificarlo se congela nuevamente. Cuando el óvulo de la yegua esté disponible, se descongela y se utilizan los mejores espermatozoides. Ofreciendo así a los criadores de caballos una ICSI de espermatozoides de semen seleccionado.
Aquí tenemos los mismos problemas que con el ganado porcino, necesitamos altas dosis de espermatozoides y buscar nuevos métodos para reducir estas dosis. Podrían ser, por ejemplo, introducir un catéter en el útero. También se necesita perfeccionar la técnica de congelación usando antioxidantes tanto para congelar como para descongelar, y así evitar que el esperma resulte dañado.


Como hemos podido ver a lo largo del artículo, después de 30 años, el uso del semen sexado es aún una técnica restringida casi por completo al mundo de la ganadería, en concreto al sector bovino. En el futuro se pretenden combinar diferentes procedimientos como la citometría, con FIV, ICSI o nuevas tecnologías en desarrollo, para aumentar el rendimiento y la producción de diferentes especies ganaderas.

Si quieres una información más completa sobre el tema no dudes en visitar:  
Avances y aplicaciones del sexado de semen en especies ganaderas.

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Autores:
María Barandalla Sobrados 

Santiago Rubén Carro Esteban 

Lucía Murias Torrecilla

^{Máster en Biología y Tecnología de la Reproducción 2012-2013}

^{Universidad de Oviedo}