Menu

loading...

Recomendaciones prácticas para el uso de semen y embriones sexados

Recomendaciones prácticas para el uso de semen y embriones sexados

El uso de semen sexado ha crecido a un ritmo muy acelerado en la práctica comercial, especialmente en los últimos 10 años.

El semen sexado ha sido utilizado en una amplia variedad de especies de mamíferos, incluyendo ganado bovino, porcinos, equinos, ovinos, caprinos, perros, gatos, venados, delfines, búfalos acuáticos, y humanos. Es necesario saber que lo que conocemos con el nombre general de semen sexado se divide en diferentes tipos de semen. Cada tipo de semen sexado requiere de un conocimiento apropiado para su uso, en relación con sus costos y sus beneficios. También es necesario conocer las características de los embriones producidos con semen sexado, ya sea con técnicas in vivo o in vitro, frescos, congelados o vitrificados. Conocer las características de cada tipo de semen y de embriones sexados que se van a utilizar es muy importante para maximizar los beneficios que pueden ser alcanzados. Esta presentación incluye definiciones, consejos prácticos y recomendaciones para usar semen sexado y embriones sexados en ganado bovino, de manera eficiente.

La técnica de sexado de células espermáticas por Citometría de Flujo (CF) fue desarrollada inicialmente por Johnson y colaboradores en 1989, utilizando semen de conejos. La técnica de CF es la única que a través de los años ha mostrado resultados repetibles y comprobados científicamente. Esta técnica consiste en cuatro pasos principales. El primero es marcar el ADN con el colorante Hoechst 33342. El segundo es identificar por medio de un rayo Láser a aquellos espermatozoides que contienen una cantidad diferente de ADN: los espermatozoides con un cromosoma “X” o femeninos contienen mayor cantidad de ADN que los espermatozoides con un cromosoma “Y” o masculinos.

En bovinos, la diferencia en el contenido de ADN entre los espermatozoides “X” y “Y” es de alrededor de 3%.

El tercer paso consiste en separar a los espermatozoides que previamente fueron identificados por contener cromosomas X o Y y colocarlos en recipientes diferentes. El cuarto y último paso es tomar a los espermatozoides separados o sexados y someterlos al procedimiento de congelación. Con el paso del tiempo se ha demostrado que esta es una tecnología de gran utilidad y como resultado, el uso de semen sexado ha aumentado a un ritmo muy rápido en la práctica comercial, especialmente en los últimos 10 años.

El sexado de células espermáticas por CF ha sido probado en una amplia variedad de especies de mamíferos, incluyendo bovinos, porcinos, equinos, ovinos, caprinos, perros, gatos, venados, delfines, búfalos acuáticos y humanos (Garner et al.).

Al principio de la tecnología del semen sexado, se consideraba que sexar 50 a 100 espermatozoides por segundo era una velocidad razonable para la separación de espermatozoides con cromosomas X y Y. Pero han ocurrido varios cambios desde medidos de los años 90, que han hecho a esta tecnología más adaptable a la práctica comercial, incluyendo el uso de nuevos colorantes, que combinados con el Hoechst 33342 reducen la fluorescencia en los espermatozoides muertos, para que puedan ser eliminados de la población de espermatozoides viables con cromosomas X y Y (Johnson et al.).

Los primeros reportes del uso de semen sexado en México fueron dos trabajos realizados en 2005. Uno por Barba A, Ducolomb YC, y Romo S, intitulado: Use of sexed semen for

artificial insemination in Holstein heifers in Mexico: Preliminary results (Reproduction, Fertility and Development 18 (1,2) 113. Abst.), realizado en la cuenca ganadera de Tizayuca, Hidalgo, México. Otro fue publicado por Aysa J, Medrano JA, Villa-Godoy A, Barba A, Ducolomb YC, y Romo S: Use of sexed semen for bovine IVF in Mexico: Preliminary results (Reproduction, Fertility and Development, 18 [1,2] 243. Abst.), se llevó a cabo en el Departamento de Posgrado, Facultad de Estudios Superiores- Cuautitlán, UNAM, Cuautitlán, Estado de México, México. En ambos trabajos se usaron pajillas de semen que fueron sexadas en Torreón, Coahuila, México, por la compañía XY-México.

Aspectos modernos del sexado de semen

La tecnología actual de sexado tiene velocidades de separación de hasta 8,000 a 10,000 espermatozoides sexados por segundo, con una pureza de más de 90%. Cuando se usan eyaculados de bovino de alta calidad, se pueden lograr velocidades de separación de a p roximadamente 14,000 espermatozoides con cromosoma “X” o “Y” por segundo, con una pureza de 75%.

Con el avance de la tecnología y con el conocimiento que se va adquiriendo sobre las reacciones que tienen las células espermáticas al sexado, a la separación y a las condiciones de congelación o criopreservación, podemos suponer que las velocidades de separación aumentarán en el futuro.

En la actualidad se usa un “Modo de Pureza” en los casos que lo más importante es la pureza del semen sexado, por ejemplo en pajillas de individuos en los que se requiera entre 87 y 98% de pureza de cualquier sexo. Para programas de producción de embriones por Fertilización in vitro (FIV), los espermatozoides se pueden sexar con una pureza de hasta 98.5% del sexo deseado, dando como resultado un aumento en la pureza de una muestra, pero también aumenta el tiempo necesario para hacer el sexado.

Clasificación y usos prácticos del semen sexado

Es necesario saber que lo que conocemos con el nombre general de “semen sexado” en realidad está conformado por diferentes tipos de semen. Cada tipo de semen sexado requiere de un apropiado conocimiento para su uso, incluyendo costos y beneficios.

A las pajillas de semen que está solamente diluido (no sexado) y que fueron congeladas usando protocolos convencionales se les llama semen convencional. El semen convencional en los EEUU por lo general se envasa en pajillas de 0.50 ml, pero en Europa y en algunos otros países se envasa en pajillas de 0.25 ml. Una dosis común de semen convencional (no sexado) por lo general contiene entre 10 y 30 millones de espermatozoides por pajilla.

Recomendaciones prácticas para 2

Los términos de separación y sexado de espermatozoides se refieren a separar y eliminar la subpoblación de espermatozoides muertos y a separar los espermatozoides con cromosomas “X” y “Y”, para obtener espermatozoides sexados “X” o “Y”. La separación convencional significa eliminar la subpoblación de espermatozoides muertos sin separar los espermatozoides con cromosomas “X” y “Y”; sin embargo, esta técnica se usa raras veces (por ejemplo en casos de opciones solicitadas especialmente).

La concentración de espermatozoides en las pajillas de semen sexado puede ser variable, a pesar de que todo el semen sexado se envasa en pajillas de 0.25 ml. La concentración en el semen sexado, expresada en millones de espermatozoides por pajilla puede ser de dos tipos: la dosis reducida, con 2.1 millones (2.1 x 106) de espermatozoides por pajilla, o la dosis concentrada, que tiene 5 millones (5 x 106) espermatozoides/ pajilla.

La elección de usar semen diluido fresco o congelado, depende de la cantidad de tiempo con que se cuenta antes de utilizarlo. El semen separado-sexado se puede enfriar y diluir usando protocolos especiales sin tener que pasar por el estrés adicional de la congelación y subsecuente descongelación, si es que se va a usar dentro de un rango de tiempo relativamente corto, por ejemplo de 48 horas.

Una categoría reciente de semen sexado se conoce como “reverse-sorted sexed semen”, que se traduce como semen sexado reverso. En ésta, las ampolletas y pajillas convencionales de semen congelado, algunas de las cuáles fueron producidas hace muchos años, actualmente se pueden enviar a un laboratorio en donde podrán ser sexadas para ser utilizadas en la técnica de FIV (lo más común), o congeladas nuevamente Un tipo de semen sexado que se comenzó a producir a fines de 2014 es el semen sexado SexedULTRA, del que se anuncia que produce porcentajes de concepción similares a los de la IA convencional (www. sexingtechnologies.com).

Al comparar precios, lo usual es que una pajilla de semen sexado con 2 millones de espermatozoides cueste el doble o más que una de semen convencional (no sexado). Y una pajilla de semen sexado con 5 millones de espermatozoides generalmente cuesta el doble o más que una de semen sexado con 2 millones.

Factores importantes para tomar en consideración

Conocer el tipo de semen que se vaya a utilizar es un factor muy importante para alcanzar el máximo beneficio posible. También es importante entender los parámetros de la calidad del semen antes de comprarlo y de usarlo, así como el procedimiento utilizado para hacer las pajillas (Lenz et al.), si queremos que nuestros programas de Inseminación Artificial (IA) y de FIV sean eficientes.

En total hay 3 grados de pureza en el semen sexado en el mercado comercial. Aunque hay 3 tipos, generalmente dos de ellos se venden para bovinos, los de 75% y 90% de pureza. Para conocer mejor estos tipos, los porcentajes de pureza asociados con cada uno incluyen lo siguiente:

1) Entre 75 y 86% para las pajillas con 75% de pureza. En este caso la muestra con los espermatozoides que van a ser sexados pasa por el citómetro a una velocidad relativamente rápida, lo que conlleva una menor eficiencia de sexado, resultando en el nacimiento de aproximadamente 75% de crías del sexo seleccionado.

2) Entre 87 y 94% para para las pajillas con 90% de pureza. Los espermatozoides pasan por el equipo a velocidad intermedia, y esto significa una mayor eficiencia de sexado, lo que resulta en el nacimiento de aproximadamente 85% de crías del sexo seleccionado.

Es posible comprar pajillas de los tipos 1 y 2, siendo el tipo 75% de menor precio.

3) Entre 94 y 98% para las pajillas con alta pureza. Este grado de pureza en el semen sexado se usa en individuos con genética de “alto valor”, por ejemplo en el caso de sementales selectos o superiores en cuanto a producción de leche. En este tipo, la muestra con los espermatozoides que se van a sexar pasa por el equipo en forma más lenta, pero con una mayor eficiencia de sexado, resultando en el nacimiento de aproximadamente 90% de crías del sexo seleccionado.

Hoy en día, el equipo más moderno para sexado de semen bovino puede producir pajillas con una pureza de 95% de hembras y 5% de machos, con resultados altamente reproducibles. En este caso, al limitarse la cantidad de espermatozoides que son sexados por unidad de tiempo aumenta su pureza, pero con esto también aumenta su precio.

Tips prácticos para el uso de semen sexado en ganado bovino

I. Algunos veterinarios realizan un examen ultrasonográfico antes de la IA para determinar el lado de la ovulación (presencia de un folículo dominante), y después depositan el contenido de la pajilla de semen en el cuerno del lado seleccionado.

II. Para la IA con semen sexado en vacas superovuladas:

1) Preguntar a la compañía proveedora de semen sexado cuáles son sus recomendaciones para usar ese semen en vacas superovuladas, porque algunas compañías no lo recomiendan para este propósito.

2) De ser posible, en programas de superovulación es recomendable comprar y usar pajillas con 5 millones de espermatozoides por pajilla, en lugar de las pajillas regulares de semen sexado de 2.1 millones de espermatozoides/pajilla. Se recomienda usar 2 pajillas con 5 x 106 espermatozoides en la primera IA (10 millones de espermatozoides en total) y una o dos en la segunda IA (5 a 10 millones de espermatozoides en total).

3) Inseminar lo más tarde posible dentro del rango de tiempo recomendado para la inseminación de las vacas.

4) Si es posible, tratar de depositar el semen en los dos cuernos uterinos, aplicando una pajilla en cada cuerno.

Algunas recomendaciones de la compañía Sexing Technologies

para el uso de semen sexado en bovinos incluyen:

1) Usarlo solamente en vaquillas vírgenes o en vacas con excelentes antecedentes de concepción con IA.

2) Inseminar de 14 a 16 horas después de los primeros signos de estro. El semen sexado debe usarse en animales que muestren signos claros de un buen celo.

3) Evitar el uso de semen sexado en vacas que han recibido más de 2 o 3 servicios.

4) El semen sexado debe usarse en programas de IA bien establecidos y de preferencia por técnicos inseminadores con experiencia.

5) Evitar usar semen sexado en animales que se encuentren en cualquier tipo de situación estresante que pueda comprometer los porcentajes de concepción.

6) Antes de usar semen sexado, leer las “Recomendaciones para el uso de semen sexado”, que han sido publicadas por Sexing Technologies en Inglés y en Español en su página web.

Recomendaciones prácticas para 3

Embriones sexados: Producción y uso.

Los embriones sexados que pueden conseguirse en la actualidad son producidos con semen sexado y los hay de diferentes tipos:

1.- Embriones sexados producidos in vivo. Estos embriones se producen al superovular a una vaca donadora, inseminarla utilizando pajillas de semen sexado de las que contienen mayor concentración (5 millones de espermatozoides/pajilla) y recolectando los embriones 7 días después de la IA por medio de la técnica de colección embrionaria o lavado uterino. Debido a que el costo de producción de embriones sexados al utilizar este tipo de semen es superior al de los embriones no sexados, por lo regular estos embriones tienen un precio de venta superior. Esto es debido a que generalmente cada pajilla de semen con 5 millones de espermatozoides cuesta el doble o más que una de 2 millones.

Estos embriones pueden encontrarse en dos formas: sexados frescos, o sexados congelados. Los sexados frescos son aquellos recién colectados en una colección o lavado y se transfieren inmediatamente después de haber sido obtenidos.

Los embriones sexados congelados son aquellos que después de la colección o lavado se congelan y se preservan en termos de nitrógeno líquido hasta el momento de su utilización.

2.- Embriones sexados producidos in vitro.

Estos embriones por lo general se producen utilizando pajillas de semen sexado en dosis reducida (2.1 millones de espermatozoides por pajilla), lo que hace posible que puedan tener costos de producción y precios de venta relativamente económicos. Con una buena técnica de FIV, por cada pajilla de semen sexado se pueden producir varias decenas de embriones. Además, cuando se usa semen sexado de alta pureza (hasta 98.5% del sexo deseado) se producen embriones que tienen gran demanda, porque resultan en el nacimiento de aproximadamente 90% de crías del sexo seleccionado.

Los embriones sexados producidos in vitro pueden encontrarse en cuatro formas diferentes:

2.1 y 2.2. Embriones producidos a partir de oocitos aspirados de los folículos presentes en los ovarios de hembras donadoras (vacas o vaquillas), por la técnica de Aspiración Guiada por Ultrasonido. Esta técnica es mejor conocida a nivel mundial como Ovum Pick-up y por sus iniciales: OPU. La OPU se realiza in vivo (la hembra donadora está viva), y los ovocitos obtenidos o aspirados de esta forma se usan para producir embriones por la técnica de FIV. Estos por lo general pueden ser:

2.1. Embriones de OPU sexados frescos. Estos embriones sexados frescos son los recién salidos de la incubadora al día 7 del cultivo o desarrollo embrionario y están listos para ser transferidos de inmediato.

2.2. Embriones de OPU sexados vitrificados. Estos embriones sexados vitrificados son los que después de salir de la incubadora al día 7 del cultivo embrionario son sometidos a un procedimiento similar a la congelación, llamado vitrificación, que permite preservarlos en termos de nitrógeno líquido hasta su utilización.

Lo anterior se debe a que los embriones producidos in vitro no soportan bien la congelación (con la técnica de congelación lenta o de equilibrio). Se ha comprobado que en estos embriones la congelación reduce su viabilidad en forma muy importante, y después de ser descongelados y transferidos solo alcanzan porcentajes de preñez de alrededor de 10%. Por lo anterior, para estos embriones es recomendable utilizar otro método de criopreservación, utilizando una técnica modificada conocida como vitrificación, que permite bajar su temperatura en forma ultra-rápida, hasta llegar a la temperatura de congelación en nitrógeno líquido. Los embriones producidos in vitro y vitrificados después de ser desvitrificados y transferidos alcanzan mejores porcentajes de preñez, que generalmente promedian de 30 a 40%.

Los embriones de OPU sexados frescos y los sexados vitrificados por lo general tienen un precio similar al de los embriones producidos in vivo, debido a que son producidos con material genético proveniente de vacas donadoras y de toros sementales de alto valor.

Recomendaciones prácticas para 4

2.3 y 2.4. Embriones producidos a partir de oocitos colectados al aspirar los folículos de los ovarios de vacas o vaquillas recién sacrificadas en el rastro. Esta aspiración se realiza en forma post mortem (la hembra donadora ya no está viva), pero posteriormente los oocitos se llevan al laboratorio en donde se desarrollan embriones por la técnica de FIV.

Estos embriones por lo general son:

2.3. Embriones de vacas de rastro sexados frescos. Estos embriones sexados frescos son los recién salidos de la incubadora al día 7 del cultivo o desarrollo embrionario y tienen que ser transferidos de inmediato.

2.4. Embriones de vacas de rastro sexados vitrificados. Estos embriones sexados vitrificados después de salir de la incubadora al día 7 del cultivo son vitrificados y preservados en nitrógeno líquido hasta su uso.

Los embriones de vacas de rastro sexados frescos y los sexados vitrificados por lo general tiene un precio menor que el de los embriones producidos in vivo, debido a que aunque son producidos con material genético de toros sementales de alto valor genético, la parte materna proviene de vacas que fueron enviadas al rastro. Esta tecnología por lo general se usa para producir embriones F1, ya que permite hacer cruzamientos al fertilizar oocitos de vacas Holstein de rastro con semen de toros Cebú de razas lecheras (por ej, Gyr o Guzerat), o en forma inversa usando oocitos de vacas Cebú y fertilizarlos con semen de toros Holstein. Estos embriones F1 son muy buscados para producir embriones relativamente baratos, que serán transferidos a vacas receptoras ubicadas en regiones donde es importante la producción de leche bajo condiciones ambientales difíciles, como son las zonas tropicales o subtropicales del mundo.

Producción in vitro de embriones sexados en México.

En México ya se han utilizado embriones producidos in vitro con semen sexado, transferidos en fresco, para producir una mayor proporción de crías de sexo femenino. Los primeros reportes en México del uso de embriones producidos in vitro con semen sexado fueron los siguientes:

1.- Ordóñez-León E.A, M.E. Kjelland, J.F. Moreno, T.H. Welsh Jr., R.D. Randel, M.A. Lammoglia, Y. Ducolomb, y S. Romo: In vitro fertilization using frozen-thawed sexed semen treated with recombinant heparin binding proteins (Reproduction, Fertility and Development. Pp. 197-198. 2012). En este estudio, se reportó la producción de embriones in vitro usando semen sexado que previamente recibió un tratamiento con y sin una proteína llamada “Proteína de la Fertilidad” o Heparin Binding Protein.

2.- Romo GS, López BB, Ordóñez LEA, Peña VM, Esperón SAE, Vergara RU, y Guzmán DC: Partos gemelares en vacas cebuinas al transferir dos embriones frescos producidos in vitro con semen sexado (Congreso Nacional de Buiatría. Mérida, Yucatán. 2012). En esta publicación se reportó la inducción de gestaciones y partos gemelares en vacas Cebú después de transferirles dos embriones frescos producidos in vitro con semen sexado (hembra).

3.- Romo S, Ordóñez León EA, Peña Verduzco M, López BB, Esperón SAE, Moreno JF, y Kjelland ME: Sex selected multiparity: a model assisted reproductive technology for wildlife conservation (Reproduction, Fertility and Development. 25(1) 285-286. 2013. En este trabajo se plantea que la producción de embriones in vitro con semen sexado puede ser un modelo de reproducción asistida para ayudar a la conservación animal.

En los tres trabajos antes mencionados se usó semen sexado en Texas, EEUU, por la compañía Sexing Technologies (ST), y los embriones fueron producidos in vitro por la compañía Brasuca in vitro, en Villahermosa, Tabasco, México.

El uso combinado de la producción de embriones in vitro (PIV), utilizando semen sexado y la transferencia de dos embriones sexados para producir gestaciones y partos gemelares de sexo femenino se ha realizado en tres pruebas piloto en el país. En una se utilizaron ovarios de vacas de rastro y semen sexado (hembra) para la PIV de embriones F1 para su transferencia inmediata en fresco. Se logró un 56.5% de gestaciones, un 47.8% de partos del total de hembras transferidas y un 84.6% de partos del total de hembras gestantes, siendo la mayoría de los partos gemelares, con una proporción de 89% de crías de sexo femenino (Romo y cols.). A este respecto ya se cuenta con una publicación nacional (Romo y cols.), un resumen internacional (Romo y cols.), y se encuentra en proceso una publicación internacional en extenso. En el segundo trabajo, utilizando embriones de raza Holstein producidos in vitro con semen sexado (hembra) y vitrificados con la técnica de Superficie Sólida se han obtenido resultados en transferencias de embriones individuales que promedian 33% de gestación, con rangos de 22 a 52% y con una proporción de 90% de nacimientos de hembras (Aguilar F, BIOGA, Sinaloa, Comunicación Personal). En la tercera prueba (Romo y cols.), se logró un porcentaje de gestaciones de 37.5 al transferir embriones dobles, usando semen sexado por ST (“X” o hembra) y la técnica de FIV de la compañía Genemex Internacional, del estado de Chiapas, México. Desafortunadamente no fue posible colectar la información de la cantidad y tipo de partos, ni del sexo de las crías nacidas, por motivos de seguridad ajenos a la investigación. Sin embargo, el concepto de este proyecto es que las crías son F1 (Holstein-Cebú) y la gran mayoría de sexo fememino, por lo que son de tamaño pequeño y de esa forma contribuyen a reducir los problemas asociados con Freemartinismo y con distocia, pero manteniendo el vigor híbrido característico de las crías F1 que resultan de este cruzamiento. Los resultados de la producción de gestaciones y partos gemelares de sexo femenino contribuyen al estudio y desarrollo de técnicas de reproducción asistida que aumenten la eficiencia de producción del ganado. ΩC

 

 

 

 

 

 


 

Fuente: Salvador Romo 1Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán, UNAM. Asociación Mexicana de Transferencia de Embriones

 

Modificado por última vez enMiércoles, 04 Mayo 2016 07:35
volver arriba