MEMORIAS
DE LOS FESTEJOS CONMEMORATIVOS DEL 21 ANIVERSARIO DEL CIPES.
OCTUBRE DE 1990.
TRANSFERENCIA DE EMBRIONES
USO E IMPACTO EN LA GANADERIA DE CARNE Y LECHE.
Dr. Antonio Zapien S.
En nuestros días, el tema de transferencia de embriones aparece con creciente frecuencia en las conversaciones cotidianas y a través de los diversos medios de comunicación; en ocasiones, en relación a temas de producción animal y en otras en algunas de las aplicaciones que esta tecnología tiene en la solución de problemas de fertilidad humana. La razón de lo anterior, tal vez radica en que para la implementación de esta técnica es necesario conjuntar varios de los mayores logros de la investigación en los últimos 100 años. Predicciones optimistas parecen indicar que la producción ganadera se encuentra en los umbrales de un crecimiento masivo en el mejoramiento genético y producción animal como resultado del uso de esta tecnología; sin embargo, debemos recordar que semejantes conjeturas existieron hace una década, y que esas predicciones fueron ciertas solamente en grupos ganaderos selectos y en ciertos genotipos bovinos. También es cierto que ahora se dispone de muchas y mejores bases que hace diez o veinte años y que los logros positivos son cada día mayores y frecuentes.
Para ubicar los conceptos anteriores, es necesario mencionar que en reciente publicación especializada de carácter internacional, en la cual se analizan y pretende ubicar los mas significativos logros de investigación en las áreas de fisiología y endocrinología en los últimos 100 años, se mencionan como los cinco mayores logros: El desarrollo de sistemas confiables de inseminación artificial, desarrollo de técnicas para la transferencia de embriones, desarrollo de técnicas para la preservación de semen congelado, tecnología para la sincronización del estro y tecnología para manipulación de gametos y embriones.
Múltiples factores han limitado un uso mas extenso de la inseminación artificial, solamente cuando fue posible a través de la investigación conocer métodos para congelar semen, conservando su fertilidad, determinar el tiempo adecuado para la inseminación, métodos para sincronización del estro, etc. Solo entonces la inseminación artificial se transformó en una herramienta de rápido progreso genético en ganado de leche y en menor escala en ganado de carne. Como se verá posteriormente, los beneficios de la inseminación artificial, pruebas de progenie, etc., forman parte de la tecnología usada en transferencia de embriones.
El valor de la transferencia de embriones en bovinos ha probado su eficacia en corto tiempo en programas reproductivos y genéticos especiales y para que tenga el mismo tipo de impacto en la mayoría de los productores, aun se requiere de perfeccionamiento y mayor información en diversas faces del proceso.
La transferencia de embriones por algún tiempo se consideró como la contraparte de la inseminación artificial. Esta última basa su importancia en la propagación de material genético valioso proveniente de toros debidamente probados en el potencial que transmitirán a su progenie en características productivas. La transferencia de embriones en su concepción elemental explota este concepto utilizando el potencial genético de la hembra, de ahí la importancia de utilizar como donadora de óvulos hembras genéticamente superiores.
Históricamente la tecnología en transferencia de embriones cumple 100 años en nuestros días. En 1890 aparecen los primeros reportes con éxito en la transferencia de embriones utilizando conejos. Como resultado de varias líneas de investigación, principalmente en los Estados Unidos y Europa, y especialmente en los últimos veinte años, la tecnología de transferencia de embriones ha pasado de las condiciones controladas de laboratorio a una fase de validación a nivel de campo en que se encuentra.
La información disponible indica que actualmente en los Estados Unidos se realizan mas de 100,000 transferencias por año y en Europa mas de 40,000. La investigación en esta área no se ha concentrado exclusivamente en bovinos, existe también en caballos, ovejas, cerdos y animales de zoológico. A nivel de laboratorio, como es casi tradicional, se ha utilizado un sinnúmero de animales pequeños como ratones, ratas, conejos, etc.
En medicina humana esta tecnología tiene múltiples aplicaciones. En las últimas dos décadas, a los congresos de medicina veterinaria y ciencia animal, han concurrido especialistas en medicina humana para intercambiar información y experiencias. Hace 12 años nace el primer niño resultado de fertilización “in vitro” y transferencia de embrión. En los últimos cinco años, en algunos países europeos, este suceso se ha repetido en múltiples ocasiones. Algunos de los problemas de infertilidad humana pueden ser resueltos satisfactoriamente utilizando tecnología en transferencia de embriones; sin embargo, su uso actual y futuro en este campo, depende de factores de tipo moral, ético, cultural y legal.
Bajo condiciones prácticas, el término transferencia de embriones debe entenderse como un conjunto de técnicas que permiten producir, recuperar y transferir embriones. El grado de éxito, medido en gestaciones y/o crías producidas, depende de la perfección con que cada una de ellas se realice. algunas de estas técnicas son: Selección de donadoras, de receptoras, superovulación, sincronización del estro entre donadoras y receptoras, recuperación y evaluación de embriones, y finalmente la transferencia.
En la selección de donadoras se recomienda tomar en cuenta la superioridad genética, habilidad reproductiva y valor comercial. Estos tres factores de selección, aun siendo determinantes, no son únicos. En nuestro medio otro tipo de factores como resistencia al calor, enfermedades, condiciones ambientales adversas, etc., pueden ser también factores importantes. Técnicamente, cada vaca o vaquilla ciclando regularmente puede responder a la superovulación y ser usada para producir embriones. Sin embargo, la información existente indica que la respuesta de vaquillas y vacas viejas en baja. La donadora ideal puede considerarse con una edad de 4-9 años con aparato reproductivo normal y sano, ciclando normalmente, bien alimentada y con registros de partos regulares.
Una obvia e inmediata necesidad en un programa de transferencia de embriones es la disponibilidad de métodos que permitan la producción de ellos. Actualmente la literatura especializada presenta cierto grado de inconsistencia en los resultados que se obtienen con los diversos tratamientos superovulatorios; de aquí se deriva la importancia de la superovulación en la transferencia de embriones. Solamente después de conseguida ésta, es posible la recuperación de un número satisfactorio de embriones para ser transferidos.
Aunque existen diversos tratamientos hormonales, casi todos ellos se inician entre los días 8-14 del ciclo estral, contando el día del celo como 0. Una vez terminado el tratamiento superovulatorio y a 12 horas de presentado el estro, se aplican dos o tres inseminaciones a intervalos de 12 horas. Este número de inseminaciones es necesario debido a que en la vaca superovulada la liberación de óvulos no ocurre simultáneamente sino en un período de 24-48 horas.
Algunas variantes entre tratamientos son dosis de hormona utilizada, tipo de hormona, uso de algún agente luteolítico, anticuerpos monoclonales, etc. Desafortunadamente la respuesta al tratamiento superovulatorio no es predecible y varía ampliamente. Información disponible al respecto indica que en aproximadamente el 11% de los casos no se obtiene respuesta, en el 72% de los casos se produce mas de un embrión y es transferido, y en el 44% de los casos, se obtienen mas de 5 embriones.
La recuperación de embriones ha mostrado grandes adelantos y perfeccionamiento en las dos últimas décadas. Durante los 70’s, la mayor parte de los embriones fueron recuperados quirúrgicamente de la vaca, con incisión en la línea media ventral o bien en el flanco, exposición de los cuernos uterinos y “lavado” de los mismos con medios especiales.
A partir de finales de los 70’s, se dieron a conocer y paulatinamente se han perfeccionado métodos de recuperación de embriones por medios no quirúrgicos. Los embriones son colectados 6-8 días posteriores al estro de la vaca donadora, si se realiza antes o después de este tiempo, los embriones probablemente se encontrarán en los extremos del cuerno uterino o bien habrán evolucionado a blastocistos, y en ambos casos el número de embriones recuperados disminuye. Para realizar la recuperación, la vaca donadora se coloca en una trampa para inmovilizarla, generalmente se aplica anestesia epidural para facilitar el trabajo, se realiza palpación rectal para confirmar y constatar la respuesta a la superovulación y hasta donde es posible el número de cuerpos luteos presentes.
El tipo de catéteres y soluciones utilizados para introducirse al útero de la donadora y recuperar los embriones, varía de acuerdo a las preferencias de la persona que realiza el trabajo. Para facilitar el paso a través del cervix, los catéteres son complementados con un estilete metálico, y dirigido al cuerno uterino. El lavado puede ser simultáneo para ambos cuernos o bien individual, dependiendo de la ubicación del bulbo del catéter. Esta ubicación se decide en el momento del trabajo. A partir de éste punto, la técnica de Calavo presenta algunas variantes, pudiéndose hacer lavado contínuo o intermitente, dependiendo ésto del tipo de técnica y equipo de que se disponga. Los medios o soluciones utilizados para el lavado, también varían, aunque en general, se utiliza preferentemente solución salina de fosfato buferada adicionada de 1% de suero fetal bovino inactivado.
En teoría la cantidad de líquido que es utilizado para el lavado debe ser la misma que se recupera, y contener además los embriones que se han producido. Para facilitar el trabajo de localización de embriones, el líquido recuperado se deja reposar por 30 minutos aproximadamente permitiendo ésto que los embriones se ubiquen en el fondo del recipiente. El exceso de líquido se elimina utilizando un sifón, para así trabajar en la búsqueda de embriones con una cantidad menor de líquido.
Algo mas práctico y eficiente, es el uso de filtros especiales en el trayecto de las mangueras especiales que se utilizan para el lavado y recuperación de líquidos. Como su nombre lo indica, estos filtros permiten el paso de líquido pero no de embriones, reduciéndose así la cantidad de líquido en que al final se encontrarán los embriones y las horas de trabajo con el microscopio. Los embriones localizados son lavados con el mismo tipo de solución utilizada para su recuperación y una vez evaluados puestos en cajas de petri conteniendo PBS con 20% de suero fetal bovino o bien, 0.4 porciento de albumina sérica bovina.
Es obvio que antes de intentar transferir el embrión, se debe tener una buena idea de las posibilidades que tiene para continuar su evolución en el aparato reproductor de la receptora. Por ejemplo, se debe tomar en cuenta que a diferencia de los equinos, el óvulo no fertilizado también aparece en el útero al mismo tiempo que los embriones, producto de óvulos fertilizados; asimismo, dependiendo del número de días comprendidos entre el estro de la donadora y el día de la recuperación de los embriones, éstos presentarán diferente evolución embrionaria, la cual en este momento, puede ser estimada con relativa exactitud en base a la morfología que presenta el embrión, número de células o blastomeros, presencia o no de zona pelucida, etc.
La mayoría de embriones recuperados en un solo lavado, generalmente presentan variación en morfología que corresponde a un diferencial de edad de hasta 3 días. A nivel de laboratorio se dispone de varias técnicas que permiten buena exactitud en la evaluación de embriones, algunas de ellas se basan en el uso de diferentes tinciones, medición de actividad enzimática, consumo de glucosa, etc. Todos estos métodos requieren de equipo de laboratorio sofisticado y por lo tanto son de relativo valor para el trabajo a nivel de campo, por lo tanto bajo estas condiciones, se debe poseer adecuado entrenamiento en la evaluación a través del microscopio basándose en la experiencia.
La receptora ideal es la vaquilla o vaca joven libre de enfermedades, ciclando regularmente. Existe información que indica que la raza no es factor de importancia y que los animales cruzados muestran mayor fertilidad. Debe tener buena alimentación y desarrollo corporal para producir un becerro acorde con el tamaño de la raza que se esta implantando. Bajo nuestras condiciones esto último tiene particular importancia, puesto que con cierta frecuencia los embriones transferidos provienen de vacas genéticamente superiores de importación o nacionales a vacas criollas.
De particular importancia para el éxito de la transferencia de embriones es la correcta sincronización del ciclo sexual entre la vaca donadora y receptoras. La sobrevivencia del embrión transferido depende de que su desarrollo embrionario corresponda estrechamente con la evolución del tracto reproductivo de la receptora. Teóricamente, ésto implica que se le debe proporcionar al embrión transferido un medio ambiente réplica del cual fue extraído para que continúe su evolución y se obtenga la gestación deseada.
La información actual, indica que con sincronización exacta del estro entre donadora y receptora, los porcentajes de gestación son de 45-50%, disminuyendo 10-12% cuando el grado de asincronia es de más o menos 1 día. Si se toma en cuenta la morfología embrionaria como base de edad para la transferencia a su correspondiente receptora en días después del estro, los porcentajes de gestación que se obtienen son mejores.
Simultáneamente a el uso de cirugía para la recuperación de embriones durante la década de los 70’s, también se utilizó la transferencia quirúrgica. Además de los problemas normales de la cirugía y uso de anestesia, estas técnicas requieren de mayores recursos humanos, equipo y tiempo de trabajo. A finales de los 70’s, y especialmente en los últimos años, la tecnología para recuperar y transferir embriones por vía cervical hace posible que este tipo de trabajo se realice a nivel de campo. Actualmente casi todas las transferencias se realizan no quirúrgicamente. El procedimiento de transferencia es en cierta forma semejante a los procedimientos de la inseminación artificial.
El embrión junto con cierta cantidad del medio en que se encuentra es colocado en pajillas, cargado en el aplicador, generalmente la llamada pistola de cassou, se coloca la cubierta protectora normal y se le agrega otra cubierta de plástico especial. A partir de este momento la mecánica de introducción del aplicador, es semejante a la inseminación artificial normal, con modificaciones especiales para forzar el aplicador a través de las cubiertas protectoras y pasarlo a través del cérvix. El aplicador es guiado al cuerno uterino ipsolateral al ovario con cuerpo lúteo activo. El embrión es colocado tan profundamente en el cuerno uterino como sea posible, evitando daño a las mucosas.
La transferencia por via cervical requiere habilidad manual, adecuado entrenamiento y experiencia a fin de conseguir porcentajes de gestación del 50-60 porciento.