el plasma seminal, su rol en la ovulación de los camélidos y potenciales aplicaciones

El plasma seminal, su rol en la ovulación de los camélidos y potenciales

aplicaciones

Wilfredo Huanca1, Marcelo Ratto 2y Gregg P. Adams3

1Unidad de Biotecnología Reproductiva, Laboratorio de Reproducción Animal, Facultad de Medicina Veterinaria, UNMSM; 2 Universidad Austral de Valdivia – Chile; 3Departamento de Ciencias Biomédicas – Universidad de Saskatchewan,

Canadá

III Simposio Internacional de camélidos Arequipa 9 y 10 Setiembre 2010

Temas de la presentación

Introducción Reportes previos sobre plasma seminal Estudios sobre Plasma seminal

Determinación Factor Inductor de ovulación Determinar su accion sistemica o local Determinar la presencia de FIO en especies

relacionadas y no relacionadas Determinar la fraccion del plasma seminal, en base al

PM, relacionada con la inducción de ovulación. Aplicaciones en tecnologías reproductivas Conclusiones

INTRODUCCION

OVULACION

Evento critico en el proceso reproductivo de cualquier hembra

Clase: Mamíferos

CLASIFICACION DE ESPECIES SEGÚN CARACTERISTICA DE OVULACION

OVULADORES INDUCIDOS

OVULADORES ESPONTANEOS

ORDENLagomorpha (conejos)Rodentia (roedores)Insectivora (erizos, topos) y Carnivora(felinos)

ORDENArtiodactyla (extremidades con dedos)Familia: Camelidae

ORDENArtiodactylaFamilia: bovidae

Estradiol

OVULACION ESPONTANEA

Hipotalamo (GnRH)

Hipofisis o PituitariaLH pre-ovulatoria

Estimulo endógeno

DISTRIBUCION MUNDIAL DE LOS CAMELIDOS

Orden: ArtiodactylaFamilia:Camelidae

OVULACION INDUCIDA O REFLEJA

Hipotalámo ( GnRH )

P it u it a r ia LH

P r e o v u la t o r ia

E s t r a d io l

E s t ί m u lo e x t e r n o( )S e x u a le s

+

Duración de la cópula

Tiempo de Cópula

Novoa, (1991)

Libre 8,1 ± 4'

Controlado 17,5 ± 12,1'

San Martín et al. (1968)Bravo, (1990)

18' - 20'

Fernández Baca, (1971) 5' - 50'

England, (1971)

3' - 65'

Intervalo entre estímulo de inducción – ovulación en llamas

Tamaño Intervalo % Tratamiento Folículo (mm) InducciónOvulación Ovulación (h) ------------------------------------------------------------------------------------------- T1: Monta 11.2 ± 2.04 30.13 ± 1.3 80.0 (28.20 – 31.50)

T2 : GnRH 11.8 ± 2.73 30.15 ± 1.59 81.82

(28.14 – 33.55)

T3 : LH 10.9 ± 2.7 30.24 ± 2.29 100.0 (27.20 – 34.55)

-------------------------------------------------------------------------------------------

W. Huanca et al. RIVEP 2001

REGULACIÓN ENDOCRINA DE LA OVULACIÓN

Senger P. 2006

G1 (Control) 12.5 %G2 Semen alpaca IV 53.3 %G3 Plasma seminal IV 07.6 %G4 Semen toro IV 66.7 %G5 Suero Fisiol + 1000 UI hCG IV 0.0 %G6 Suero Fisol + 0.008 ug GnRH 0.0 %G7 hCG IM 100.0 %G8 GnRH IM 87.5 %

Presencia de un factor de inducción de la ovulación en el semen de la

alpaca y toro

Ríos, Marina 1989

PLASMA SEMINAL

El plasma seminal de las alpacas constituye el 88.5% del volumen del semen (Gárnica et al, 1993)

Primer reporte sobre la presencia de un factor que logra inducir la ovulación (FIO) en el plasma seminal de camellos bactrianos (Chen et al, 1983).

Ríos M. (1989) sugiere la presencia del FIO en el plasma seminal de alpacas y toro.

BIOQUIMICA DEL PLASMA SEMINAL

PS de alpacas produce secreción de LH por células gonadotropas hipofisarias de rata, mediado por un factor diferente a GnRH ( Paolicchi, 1996).

Factor inductor de ovulación aislado de PS en camellos bactrianos (Camelus bactrianus), es un péptido con bioactividad similar a la GnRH (Pan et al. 2001).

ESTUDIOS SOBRE EL PLASMA SEMINAL

OBJETIVOS

Determinar la presencia de un factor inductor de ovulación (FIO).

Estudiar la acción; sistemica o local, del FIO presente en el plasma seminal.

Determinar la presencia de FIO en especies relacionadas y no relacionadas.

Determinar la fraccion del plasma seminal, en base al PM, relacionada con la inducción de ovulación.

Presencia de Factor Inductor de ovulación (FIO) en plasma seminal

en alpacas y llamas

Administración intramuscular o intrauterina de plasma seminal (PS) de alpacas.

Intramuscular Intravaginal

PS

(n = 14)

PBS

(n = 14)

PS

(n = 12

PBS

(n = 12)

LH

(n = 6)

Diametro

folίculo (mm)

10.9± 0.3 10.9± 0.3 10.9± 0.3 10.9± 0.3 10.9± 0.3

Tasa de Ovulación

13/14a

(93%)

0/14b

(0%)

0/12b

(0%)

0/12b

(0%)

0/6b

(0%)

Diametro de CL (mm)

12.2 ±0.4 ---- ---- ---- ----

a,b (P <.001) Biol. Reprod. 2005 Sep; 73(3): 452-7

Pérfiles de LH en plasma de llamas después del tratamiento con Plasma Seminal (PS), GnRH, o PBS.

GnRH

LH (

ng/m

l)

Horas 0

Tratamiento

0.5 12

3 45 6 7 80

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

a

a

b

abcabc P<0.01 P<0.01

a

b

a

ab

b

PS

PBS

a

b

cb

a

a

a

x

x

yy

zz

Biol. Reprod. 2005 Sep; 73(3): 452-7

Effect of treatment: P<0.01Effect of time: P<0.01Treatment by time interaction: P<0.01

Diametro del CL en llamas, despues del tratamiento con plasma seminal o GnRH

SP group GnRH group

0 3 5 7 9 11 13 15Dίas

Effect of treatment: P=0.22Effect of treatment: P=0.22Effect of day: P<0.01Effect of day: P<0.01Interaction: P=0.10Interaction: P=0.10

0

2

4

6

8

10

12

14

Dia

met

ro C

L (m

m)

17 19

Tratamiento

P.S. GnRH

Biol. Reprod. 2005 Sep; 73(3): 452-7

Accion local o sistémica del FIO en plasma seminal

Efecto de la administración de plasma seminal y PBS via intramuscular o intrauterina

intramuscular Intrauterina Intrauterina curetage

SP

(n=15)

PBS

(n=15)

SP

(n=17)

PBS

(n=15)

SP

(n=15)

PBS

(n=15)

Diametro Folicular (mm)

8.0±0.3 8.2±0.3 8.1±0.3 8.0±0.3 8.3±0.2 8.4±0.3

Tasa

Ovulacion

(%)

14/15a

(93%)

0/15c

(0%)

7/17b

(41%)

0/15c

(0%)

10/15ab

(67%)

0/15c

(0%)

Diametro

CL (mm)

9.3±0.4 ---- 9.5±0.3 ---- 9.4±0.4 ----

a,b,c son diferentes (P < 0.01) Reprod. Biol. And End. 2005, 3:29

PRESENCIA DE FIO EN ESPECIES DE OVULACION INDUCIDA Y

ESPONTANEA

Efecto de Plasma seminal de llama, alpaca, toro y PBS, sobre la tasa de ovulación

Plasma seminal

PBS

(n=19)

Llama

(n=19)

Alpaca

(n=19)

Toro

(n=19)

Diametro Foliculo (mm)

10.0±0.7 8.9±0.3 9.0±0.3 8.7±0.2

Tasa de Ovulacion (%)

0/19a

(0%)19/19b

(100%)

19/19b

(100%)

5/19c

(26%)Diametro del

CL (mm)

---- 10.4±0.4 10.1±0.3 9.6±0.7

a,b,c superindices diferentes (P < 0.01)Theriogenology 2006, Sep 15;66 (5):1102 -6

BIOACTIVIDAD DE LA FRACCION DEL PLASMA SEMINAL INDUCTOR

DE OVULACION

Objetivos

• Determinar la fracción de peso molecular del plasma seminal que indica su actividad

biológica.

• Determinar la actividad biológica después del tratamiento enzimático con Pronasa

Bioactividad de diferentes fracciones de plasma seminal

>30 Kda (n = 9)

10 – 30 Kda(n = 9)

5 – 10 Kda(n= 9)

< 5 Kda(n = 9)

Plasma completo(n = 9)

PBS(n = 9)

Diametro Folicular(mm)

9.5 ± 0.7 9.3 ± 0.6 9.8 ± 0.7 10.0 ± 0.7 9.3 ± 0.5 11.3 ± 0.8

Ovulacion(%)

9/9a

(100%)0/9b

(0%)0/9b

(0%)0/9b

(0%)9/9a

(100%)0/9b

(0%)

Diametro del CL Dia 8 (mm)

10.1 ± 0.5 ---- ---- ---- 10.8 ± 0.7 ----

Ratto M, Huanca W y Adams GP. 2010 Reprod. Biol and End. 8:44

Efecto de tratamiento de PS con Pronasa

Plasma seminal no tratado

(n = 10)

Plasma seminal tratado (n = 10

Tamaño del foliculo (mm)

9.7 ± 0.4a 9.0 ± 0.6a

Numero de Ovulaciones

9/10a 0/10b

Maximo diametro de CL (mm)

10.8 ± 0.3 ----

Ratto M, Huanca W y Adams GP. 2010 Reprod. Biol and End. 8:44

APLICACIONES EN TECNOLOGIAS REPRODUCTIVAS

Efecto del Plasma seminal sobre la tasa de preñez en IA con semen fresco en alpacas

GnRH (Acetato de buserelina)

Plasma seminal

Animales 33 32

Tasa de Preñez (US)

17/33 (51.5 %) 23/32 (71.8 %)

Huanca W. y col. 2009 (Congreso de camélidos 2009)

Unidad de Biotecnología ReproductivaLaboratorio de Reproducción Animal

Facultad de Medicina Veterinaria UNMSM

Desarrollar Protocolos de Fecundación In vitro

en alpacas

Efecto de adición de hCG o Plasma seminal en el medio de maduración de ovocitos de

alpacas

TRATAMIENTO

TASA DE DIVISION 72 H ( %)

BLASTOCISTOS (%) (Día 7)

Control (n=169)

43.2 13.6

Trat. hCG(n = 168)

38.1 16.1

Trat. PS(n = 139)

33.1 13.7

C: Trat. por 42 horas con hCGT1: hCGT2: Plasma seminal

Conclusiones

Alpacas y llamas tienen un Factor Inductor de Ovulación (FIO), presente en el plasma seminal, con capacidad de inducir ovulación y la formación de un CL funcional.

FIO presente en el plasma seminal, tiene una acción sistemica e induce una elevada y sostenida concentracion de LH.

FIO parece estar presente en todos los mamiferos pero se desconoce el posible rol en otras especies.

La fracción del plasma seminal, con capacidad de inducir ovulación, parece ser un componente con un peso molecular mayor a 30 kDa.

El Plasma seminal puede ser utilizado para inducir ovulacion en la aplicacion de tecnologias reproductivas.

Muchas Gracias