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Aportaciones al conocimiento reproductivo en el caballo pura raza español: fertilidad, vitrificación de esperma, y monitorización de la gestión

  • Autores: Fernando Requena Domenech
  • Directores de la Tesis: Estrella I. Agüera (dir. tes.), Carlos Carmelo Pérez Marín (codir. tes.)
  • Lectura: En la Universidad de Córdoba (ESP) ( España ) en 2018
  • Idioma: español
  • Tribunal Calificador de la Tesis: Lydia Gil Huerta (presid.), Begoña Escribano Durán (secret.), Katy Satué (voc.)
  • Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biociencias y Ciencias Agroalimentarias por la Universidad de Córdoba
  • Materias:
  • Enlaces
    • Tesis en acceso abierto en: Helvia
  • Resumen
    • 1. introducción o motivación de la tesis El caballo ha sido seleccionado atendiendo a sus éxitos deportivos más que a su tasa de fertilidad. Por ello, el caballo se ha mostrado por tener una eficiencia reproductiva más baja comparándolo con otras especies domésticas (Leckie, 2001; Pritchard y cols., 2005). Hay varios estudios sobre eficiencia reproductiva en diferentes razas equinas, pero no en el Pura Raza Español (PRE). Ésta depende de factores relacionados con la yegua, el semental y factores externos (Foote, 2003; Nagy, 2006; Nath, 2011). Para determinar la fertilidad equina se han desarrollado cuatro artículos.

      Para medir o cuantificar la eficiencia reproductiva, y de acuerdo con Ginther, (1993), se han estudiado varios parámetros (tasa de fertilización, concepción, gestación por ciclo, gestación al primer ciclo, etc.). Existen multitud de estudios sobre eficiencia reproductiva y fertilidad en yeguas en distintas razas y la influencia de la edad y el estatus reproductivo sobre la fertilidad (Allen y cols., 2007; Benhajali y cols., 2010; Katila y cols., 2010; Nath y cols., 2010; Warriach y cols., 2014). Por eso, entre las numerosas preguntas que reciben los veterinarios por parte de los propietarios de caballos, a menudo quieren conocer cuál es la probabilidad de que su yegua quede gestante con el semen de un determinado semental, cuál es la calidad del semen de su semental o si es normal que a pesar de que las yeguas se hayan diagnosticado como gestantes, luego no llegan a finalizar su gestación. De esta inquietud mostrada por los propietarios y por dar un servicio profesional cada vez mejor surge la presente Tesis Doctoral, que trata de aclarar cómo mejorar la fertilidad en el caballo PRE. Pero dado que el término "Fertilidad" abarca un amplio campo en la Reproducción Equina, hemos intentado arrojar luz en algunos de estos apartados.

      El objetivo general planteado en la presente Tesis Doctoral ha sido determinar la fertilidad que presenta el Pura Raza Español y analizar diferentes factores implicados en ésta, de modo que esto ayude para la toma de decisiones en programas de inseminación artificial con ejemplares de élite, maximizando los éxitos reproductivos y económicos de las Yeguadas y Centros de Reproducción Equina.

      2.contenido de la investigación La presente Tesis Doctoral se ha estructurado en 4 artículos científicos. En el primer artículo, se determinaron los efectos de varios factores abióticos, como la luz, el estrés físico (pipeteo) y el shock térmico en la calidad de esperma equino fresco y refrigerado. En el experimento I, cuatro alícuotas de esperma fueron sometidas a diferentes exposiciones de luz: (i) muestra control protegida (CTRL), (ii) expuesta a luz ultravioleta a 10 cm (UV10), (iii) expuesta a luz ultravioleta a 20 cm (UV20cm) y (iv) expuesta a la luz de laboratorio (LAB). En el experimento II, cuatro alícuotas de semen fueron sometidas a pipeteo repetido durante 0, 10, 20 y 30 veces (CTRL, P10, P20, P30, respectivamente). En el experimento III, cuatro alícuotas de semen a 15°C fueron sometidas a oscilaciones térmicas: (i) esperma control refrigerado a 15°C (CTRL), (ii) oscilaciones de 1.9°C/min a temperatura de 30°C (T30), (iii) oscilaciones de 1.4°C/min, con un rápido descenso de temperatura hasta alcanzar 1.3°C (T0R) y (iv) oscilaciones de 1.1°C/min, con un descenso de temperatura lento has alcanzar 4.2°C (T0S). Los resultados revelaron que después de 30min, las muestras de esperma UV10 y UV20 mostraron significativamente (p < 0.05) los valores más bajos de motilidad total, parámetros cinemáticos y potencial mitocondrial. Después de 45 min de exposición, las diferencias fueron altamente significantes (p < 0.001). No se encontraron diferencias significativas (p > 0.05) para el pipeteo y las oscilaciones térmicas. Los resultados sugieren que, incluso si las muestras de esperma no son manejadas en el laboratorio bajo condiciones óptimas, los espermatozoides de equino en fresco o refrigerados son capaces de resistir el impacto de varios factores abióticos sin provocar una reducción de su calidad. Este estudio analiza el efecto en muestras de esperma normales, pero en el futuro la investigación podría buscar la tolerancia que las muestras de esperma equino con astenospermia tendrían a la influencia de estos factores abióticos.

      En el segundo artículo se llevó a cabo una investigación para evaluar el impacto de varios agentes crioprotectores (AC) y la vitrificación en la calidad del esperma. Un total de 12 eyaculados fueron sometidos a la exposición de CPA y a vitrificación. El esperma fue diluido en un rango de AC: fresco, control (BSA), sacarosa (0.15M, 0.3M y 0.5M), trehalosa (0.15M, 0.3M y 0.5M) y la combinación de sacarosa y trehalosa (M1: 0.15M sacarosa + 0.5M trehalosa; M2: 0.5M sacarosa + 0.15M trehalosa). La motilidad espermática, viabilidad, integridad del acrosoma y la fragmentación del ADN fueron evaluados en el momento de la exposición a los AC y después de la vitrificación. La exposición de los espermatozoides a varias concentraciones de sacarosa y/o trehalosa redujeron significativamente la motilidad espermática, aunque con bajas concentraciones resultaron en una motilidad más alta. La viabilidad espermática y la fragmentación del ADN no variaron después de la exposición a los AC, pero la integridad del acrosoma cayó significativamente cuando los espermatozoides fueron expuestos a AC con alta osmolaridad. Cuando los espermatozoides fueron vitrificados, los valores de motilidad fueron significativamente más altos que los obtenidos durante la exposición a AC. La concentración baja de sacarosa (0.15M y 0.3M) y trehalosa (0.15M) mostraron la mejor motilidad progresiva espermática. El procedimiento de vitrificación-calentamiento redujo significativamente la viabilidad espermática y la integridad del acrosoma, pero el ADN no varía con ninguno de los AC empleados. La vitrificación del esperma equino demuestra una baja capacidad para preservar la motilidad espermática, y los diluyentes que contienen trehalosa o sacarosa a bajas concentraciones se asocian con un mejor efecto protector en la motilidad espermática. Después de la vitrificación, el acrosoma y las membranas plasmáticas se dañaron severamente, mientras la estructura del ADN se mantuvo. El espermatozoide equino recobró la motilidad después de la vitrificación, pero se precisa realizar más estudios en la preservación de las membranas espermáticas.

      En el tercer artículo fueron establecidos los valores normales del espesor conjunto útero-placenta (ECUP) en yeguas Pura Raza Española (PRE) durante el último periodo de gestación. Un total de 107 yeguas fueron examinadas a los 210, 240, 270 y 300 días de gestación, de las cuales 13 tuvieron gestaciones anormales (muerte fetal, abortos o nacidos muertos). En yeguas con potros sanos, las medidas ECUP mostraron diferencias significativas (P < 0.0001) en varias edades gestacionales (4.83 ± 0.59 mm, 6.12 ± 0.60 mm, 7.41 ± 0.61 mm y 10.45 ± 0.92 mm at 210, 240, 270 y 300 días, respectivamente). Una alta correlación positiva se observó entre ECUP y la edad gestacional (r = 0.923; P < 0.001). En yeguas con gestación anormal las medidas ECUP fueron significativamente más altas (P < 0.0001) que en las gestaciones sanas en el día 270 (8.89 vs. 7.41 mm) y en el 300 (14.17 vs. 10.45 mm). La edad de la yegua, el tiempo de fecundación, el tipo de semen y la longitud de la gestación no afectan la ECUP. Los resultados obtenidos sugieren que el punto de corte para la detección anormal de las gestaciones en yeguas PRE es 7.75 mm en el día 270 y 12.7 mm en el día 300. La incidencia del aumento de ECUP en el último periodo de gestación de la yegua PRE fue del 14% y un examen ecográfico transrectal a los 270 días de gestación es muy aconsejable. La evaluación periódica placentaria podría revelar alteraciones no detectadas por los demás, permitiendo instaurar tratamiento apropiados encaminados a prevenir la pérdida fetal.

      Finalmente, un estudio se llevó a cabo un estudio retrospectivo para determinar la eficiencia reproductiva de la yegua PRE. Se evaluó la influencia de la edad, el estatus reproductivo, la inseminación con semen refrigerado o congelado, el número de inseminaciones por ciclo, el tipo de celo, el tipo de ovulación, la temporada reproductiva, el año de la temporada reproductiva, la presencia de fluido uterino y la edad del semental. Se incluyeron en una base de datos las inseminaciones de 122 yeguas PRE durante 4 temporadas reproductivas consecutivas (2012-2013, 2013-2014, 2014-2015, 2015-2016). Un total de 359 ciclos fueron estudiados. Las yeguas se agruparon de acuerdo a la edad: jóvenes, mediana edad, viejas y muy viejas y de acuerdo al estatus reproductivo: vírgenes, infértiles, paridas y no cubiertas. Las tasas de gestación más altas fueron con semen refrigerado en el primer ciclo (P<0.05), en todos los ciclos (P<0.05), en el día 14 por temporada (P<0.001) y en la tasa de partos (P < 0.001). Las tasas de gestación y partos fueron significativamente influenciadas por el efecto de la edad. Las yeguas jóvenes y vírgenes tuvieron las tasas de gestación más altas. No hubo diferencias significativas (P > 0.05) en la tasa de gestación en todos los ciclos cuando se analizó el número de inseminaciones por ciclo, tipo de celo, tipo de ovulación, temporada reproductiva, año de la temporada reproductiva y la edad del semental. Hubo diferencias significativas (P < 0.05) entre las yeguas que no acumularon fluido uterino (58.13%) y las que acumularon fluido intrauterino antes de la cubrición (42.35%) y después (25.00%). La yegua PRE podría ser considerada como una raza de caballo muy fértil.

      3.conclusión Respecto al artículo nº 1 podemos concluir: - Los espermatozoides equinos tienen una alta tolerancia al estrés mecánico (inducido por el pipeteo) y al estrés térmico (inducido por oscilaciones térmicas durante la conservación), corroborando así que es posible mantener esperma de alta calidad durante envíos de larga distancia.

      -En cuanto al impacto de la luz, los espermatozoides equinos son muy resistentes a estímulos normales como sucede en la rutina de trabajo de laboratorio, pero la aplicación de luz UV durante un mínimo de 30 minutos tiene un efecto negativo en su calidad.

      Respecto al artículo nº 2 podemos concluir: -La vitrificación de esperma equino tiene una baja capacidad para preservar la motilidad espermática, aunque los diluyentes que contienen trehalosa o sucrosa a bajas concentraciones ofrecen efectos protectores para la motilidad.

      -La álbumina de suero bovino (BSA) parece tener por sí misma un ligero efecto protector sobre espermatozoides equinos vitrificados.

      -La integridad del ADN fue reducida ligeramente tras la vitrificación, pero no hubo diferencias cuando se emplearon CPs, lo que sugiere que la cromatina espermática podría mantener su función en estas condiciones.

      - El acrosoma y las membranas plasmáticas sufrieron graves daños tras la vitrificación, aunque no durante la exposición a CPs, por lo que para mejorar esta técnica se precisa desarrollar medidas encaminadas a la protección de estas estructuras.

      Respecto al artículo nº 3 podemos concluir: -En la yegua PRE, un examen ecográfico transrectal y mensual desde los 210 días de gestación ofrece ventajas para evaluar el espesor conjunto útero-placenta (ECUP) y evidenciar gestaciones sanas o anormales.

      -VIII. Las diferencias entre gestaciones sanas o anormales son más evidentes desde el día 270 de gestación.

      -IX. Un 14% de las yeguas gestantes PRE ha sido diagnosticado con aumento del espesor placentario.

      Respecto al artículo nº4 podemos concluir: -La yegua PRE muestra resultados similares de fertilidad a otras razas equinas. El tipo de semen (refrigerado o congelado), la edad, el estatus reproductivo y el acúmulo de fluido uterino son los factores más importantes que influyen decisivamente en los parámetros de fertilidad de la yegua PRE.

      -La mejor fertilidad se obtiene con semen refrigerado cuando se aplica sobre yeguas jóvenes o en yeguas vírgenes que no presentan acúmulo de fluido uterino durante el estro.

      4. bibliografía Allen W.R., Brown L., Wright M., Wilsher S. (2007). Reproductive efficiency of Flatrace and National Hunt Thoroughbred mares and stallions in England. Equine Vet. J. 39, 5, 438-445.

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      Warriach H.M., Memon M.A., Ahmad N., Norman S.T., Ghafar A., Arif M. (2014). Reproductive Performance of Arabian and Thoroughbred Mares under Subtropical Conditions of Pakistan. Asian Australas. J. Anim. Sci. 27, (7), 932-936. doi: 10.5713/ajas.2013.13547


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