La inseminación artificial a tiempo fijo en búfalas

La inseminación artificial (IA) es una herramienta comprobada para promover el mejoramiento genético en animales de granja, pero debido a la mala detección del estro [1], esta técnica tiene una aplicación limitada en los rebaños de búfalos. Además, el pequeño número de toros probados en comparación con el ganado y las bajas tasas de concepción obtenidas en los programas de IA han desanimado a los ganaderos de búfalos a adoptar esta técnica. Por estas razones, el mejoramiento genético de las especies bufalinas se está ejecutando lentamente.

El primer paso en la actividad de cría y selección con respecto a los animales lecheros es el registro diario de la producción de leche y la productividad de cada animal. Este paso, junto con las pruebas de progenie realizadas en toros jóvenes, para seleccionar los toros para su uso en programas de reproducción por medio de IA, se consideran medios importantes para lograr el mejoramiento genético de una especie. Un número importante de búfalos de leche registrados se encuentra en los países con la mayor presencia de esta especie (India y Egipto), pero la mayor proporción de búfalos productores de leche registrados se encuentra en Italia, aunque el número de búfalos representa menos del 10% de los animales lecheros [2]. En Italia, en donde se mantienen registros precisos de producción, y siendo el país en donde se registra la mayor proporción de búfalos productores de leche, la producción de búfalos ha alcanzado estándares productivos marcados (la producción promedio de leche registrada en 2015 fue de 2252 kg por lactancia, con 7.93% de grasa y 4,68% de contenido de proteína) [3].

A pesar de los marcados estándares de producción obtenidos, el rendimiento promedio por cabeza no mejoró en la misma medida que en las razas de ganado bovino lechero para las cuales se lleva a cabo una mejora genética sistemática y se utiliza un semen de alto valor comprobado. El éxito de los programas de mejoramiento genético se basa esencialmente en la utilización de la IA en el campo. Esta condición necesaria produjo resultados subóptimos en la cría de búfalos principalmente debido al momento incorrecto de la inseminación, debido a la pobre expresión del estro [1,4,5]. El comportamiento de estro en búfalos tiene una intensidad menor que en las vacas y, por lo tanto, es mucho más difícil de detectar [1]. La aceptación del macho por parte de la hembra en estro se considera el indicador de celo más confiable [6,7]. La micción frecuente, el bramido, la hinchazón vulvar y la secreción de moco, son signos salientes de estro en las vacas, pero su expresión en búfalas es extremadamente débil [6]. La ovulación no se puede predecir a partir de los signos de comportamiento del estro debido a una amplia variabilidad en el intervalo entre el inicio del estro en reposo y el pico de LH [8] y, en consecuencia, el tiempo de ovulación tampoco, aunque generalmente ocurre 35,5 h después del pico de LH en el estro espontáneo [9]. Por estas razones, el uso de la IA está limitado en búfalas, considerando que una alta tasa de concepción depende principalmente de la inseminación en el momento correcto en relación con la ovulación [5,6]. Además, aunque las búfalas son poliéstricas, su eficiencia reproductiva muestra una amplia variación durante todo el año. Las búfalas presentan un cambio estacional distintivo en la expresión del estro, tasa de concepción y tasa de partos, por lo que las búfalas que paren durante una estación desfavorable pueden no reanudar la actividad ovárica sino hasta la siguiente estación favorable [4]. Este comportamiento reproductivo estacional afecta la tasa de gestación cuando se utiliza la IA fuera de la temporada de reproducción.

Los tratamientos hormonales pueden superar algunas de las dificultades debidas a la detección del estro y la estacionalidad, aumentando la utilización de la IA en búfalas [4]. En este capítulo, se explican los diferentes enfoques para la sincronización del estro y la inseminación a tiempo fijo.

Protocolos para la IA a tiempo fijo

Es esencial para las inseminaciones a tiempo fijo que el estro y la ovulación estén sincronizadas mediante la administración exógena de hormonas. En bovinos se han estudiado los programas de reproducción controlada que no necesitan la identificación del estro [10-12]. Los métodos de sincronización del estro en búfalas [13] han sido adoptados de aquellos en bovinos, ya sea

1. Manipulación de la concentración periférica de progesterona o
2. Manipulación del crecimiento folicular y momento de la ovulación.

Manipulación de la concentración periférica de la progesterona

El cuerpo lúteo (CL) formado en el ovario después de la ovulación produce progesterona, la cual ejerce una retroalimentación negativa sobre la liberación de gonadotropina de tal manera que los eventos endocrinos que conducen a la maduración del folículo preovulatorio y la sucesiva ovulación son inhibidos hasta que la progesterona cae después de la regresión del CL [6]. Por lo tanto, al controlar la vida útil del CL, es posible controlar la ovulación y sincronizar el estro. Se pueden utilizar dos enfoques para controlar o imitar la vida útil del CL:

1. Inducción prematura de la luteólisis (prostaglandinas);
2. Simular la función del CL (administración de progesterona o progestágenos por un periodo largo, seguido de su retiro repentino).

1. Inducción de la luteólisis

Los programas iniciales de sincronización de estro se enfocaron en alterar el ciclo estral por medio de la regresión del CL con la administración de prostaglandina. La Prostaglandina F2 alfa (PGF2α) es la molécula clave, secretada por el útero, responsable de la regresión del CL en varias especies incluyendo a las búfalas [14-16], en caso de que el animal no haya concebido. En las búfalas, se ha informado que los niveles de progesterona circulante disminuyen 1 h después del tratamiento con PGF2α y la apoptosis fue demostrable 18 h después tratamiento [16]. Las preparaciones comerciales disponibles administradas durante la fase lútea media (Día 5 a 17 del ciclo estral), en presencia de un CL funcional, producirá luteólisis, disminución de la progesterona y retorno al estro en un plazo de 2 a 3 días. La respuesta de las búfalas a la administración de PGF2α dependerá de las concentraciones plasmáticas de progesterona y del tamaño del CL antes del tratamiento. Se encontró que las búfalas que no ovulaban después del tratamiento con PGF2α tenían concentraciones de progesterona en plasma más bajas y un área menor del CL antes del tratamiento comparado con las vacas que ovulan después del tratamiento; además, el intervalo entre el tratamiento y la ovulación dependerá del estado folicular antes de tratamiento [17].

De forma similar a los protocolos utilizados en el ganado, las prostaglandinas se administraron a las búfalas como inyección única (método de una sola inyección) o dos inyecciones separadas por 11-14 días (método de dos inyecciones) [6,12].

PGF2α método de una sola inyección

En este método, solo las búfalas que tienen un CL funcional, es decir, entre los días 5 a 17 del ciclo estral, pueden ser tratadas con prostaglandinas. Los estudios en bovinos mostraron que las vacas tratadas con una dosis única de PGF2α cuando estaba presente un CL activo, retornaron al estro dentro de los 2-3 días [18,19]. En las búfalas se encontró que la respuesta al tratamiento con una sola inyección de PGF2α fue similar a la del bovino [20-22]. Además, el comportamiento de estro y el cambio endocrino después de la luteólisis inducida por la PGF2α parecían similares a los que ocurren durante el estro natural [22,23]. El método de una inyección única tiene la desventaja de que los animales deben ser palpados o escaneados mediante ecografía antes de ser tratados con la PGF2α [24]. Debido a las pobres características palpables del CL de búfala, el uso de PGF2α puede plantear dificultades cuando no se puede utilizar un escáner de ecografía.

PGF2α método de dos inyecciones

La administración de dos dosis de PGF2α con 11 días de diferencia (Fig. 1) ofrece la posibilidad de sincronizar el estro para tratar a las búfalas al azar, sin hacer referencia a su estado ovárico exacto [6], similar al protocolo desarrollado para el ganado bovino [25,26]. Todas las hembras programadas para sincronizarse recibieron PGF2α en el día 0 y en el día 11 del tratamiento. Las bases de esta programación es que al momento de la primera inyección de PGF2α solo responderán aquellos animales que tengan un CL funcional (es decir, el día 5-17 del ciclo). Estos animales ovularán y al momento de la segunda inyección de PGF2α, estarán aproximadamente en el día 8 del siguiente ciclo. Los animales que no respondieron a la primera inyección (es decir, aquellos entre los días 18 y día 4 del ciclo) deben tener un CL que responderá al momento de la segunda inyección. Por lo tanto, todos los animales estarán en la fase lútea media en el momento de la segunda inyección de PGF2α [6]. Varios autores han utilizado el método de dos inyecciones en el control del ciclo estral en búfalas, a menudo empleando un intervalo de 11 días entre las dos dosis consecutivas [21,22,27,28].

Figura 1. Esquema de sincronización del estro basado en la inducción de la luteólisis: doble inyección de PGF2α. Las búfalas pueden inseminarse a las 72 y 96 horas después de la segunda inyección de prostaglandina.

Usando el tratamiento de PGF2α, las búfalas se inseminan a horas fijas (72 y 96 h después del segundo tratamiento con PGF2α) o al estro observado [22,28,29]. La principal limitación de cualquiera de estos sistemas de prostaglandinas es que es necesario que exista un CL funcional para que la PGF2α sea efectiva; por lo tanto, la PGF2α es ineficaz en la inducción de estro en novillas prepúberes y en búfalas anéstricas porque ellas no tendrán un CL funcional.

Debido a que los búfalos son reproductores estacionales, el principal factor limitante para utilizar solo un protocolo PGF2α para sincronizar el estro, es el período del año en que se usa. Las búfalas exhiben un cambio estacional distinto en la manifestación del estro, la tasa de concepción y la tasa de partos. La proporción de búfalas que muestran estro durante el período de duración de días de cortos es significativamente mayor que durante el período de duración de días largos, indicando que la disminución de la luz del día es un determinante más fuerte de la reanudación de la actividad ovárica [4,30,31]. Chohan y col., [32] sincronizaron búfalas con PGF2α e informaron de una tasa de fertilidad a la IA de 22.8% durante la estación de monta baja y 53.3% durante el pico de la estación de reproducción, concluyendo que el uso de PGF2α para sincronizar el estro se debe hacer en animales con un CL funcional y preferiblemente durante la temporada alta de reproducción. Estos datos también se confirmaron en un estudio posterior en el que se compararon diferentes dosis de PGF2α: las búfalas se trataron con 125 µg y 500 µg de cloprostenol, tasas de concepción (TC) de 47.8 vs 53.1% se obtuvieron durante el pico de reproducción y 23.5 vs 25.6% durante la temporada baja de reproducción; la TC fue diferente entre temporadas, pero no entre los tratamientos dentro de la misma temporada [33]. Sin embargo, Sahasrabudhe y Pandit [34] informaron que un alto porcentaje de búfalas con estros silenciosos mostraron estro después del tratamiento con PGF2α durante la estación caliente del año. En un experimento con 300 búfalas egipcias, la administración de dos inyecciones de PGF2α con 11 días de diferencia dio como resultado una TC (por AI al estro detectado) de 53% -70% con diferentes moléculas de PGF2α (trometamina de dinoprostona, cloprostenol sódico y luprostiol) utilizadas [28]. Neglia y col., [35] utilizaron un tratamiento de sincronización con prostaglandinas e informaron de una TC con IA del 43.4% durante el período de transición al anestro estacional. Recientemente, Pandey y col., [36] informaron que la administración de acetato de buserelina o hCG en el día 12 posterior a la ovulación tiene un impacto benéfico sobre la TC a la IA, después de sincronizar el estro con PGF2α (52.9 vs 28.6% respectivamente con la adición de acetato de buserelina o hCG y con PGF2α sola). También se informa de que la utilización de un análogo de PGF2α sincroniza el estro en las novillas de búfalo cíclicas [27,37], pero la TC a la IA fue variable oscilando entre 12.5% y 62.5%.

La detección del estro después del tratamiento con prostaglandina había planteado problemas porque algunos trabajadores encontraron que los signos externos del estro eran menos evidentes que en el estro espontáneo. Baruselli [38] detectó una mayor variación en la duración de la manifestación de estro (36 a 96 horas) después de la administración de prostaglandina. Además, encontró que la fase durante la cual se administró la prostaglandina interfirió en el intervalo desde la administración y el inicio de los signos de estro y la ovulación, debido a la variación en la población folicular en el momento de la regresión del CL. De hecho, se informa de una gran variabilidad en el intervalo medio del tratamiento con PGF2α al estro (48-144h) y del tratamiento con PGF2α a la ovulación (60-156h) [17]. En consecuencia, la detección del estro debe ser óptima para identificar el momento adecuado para la IA. Los protocolos que utilizan la inseminación a tiempo fijo el tratamiento con prostaglandina sola, no pueden ser eficientes debido a la variabilidad en el intervalo entre el tratamiento, el estro y la ovulación [13,38,39].

2. Uso de progestágenos

Los programas de sincronización del estro que involucran el uso de progestinas exógenas apuntan a prevenir que se presente el estro durante su administración. La progesterona exógena o sus derivados sintéticos (progestágenos) inhiben la secreción de gonadotropinas de la glándula pituitaria, inhiben la maduración folicular y la ovulación e impiden que un animal entre en estro hasta su eliminación [6]. Se ha demostrado que el uso de progestágenos en búfalos es útil para inducir el estro fértil en novillas no cíclicas, para aumentar la fertilidad durante la temporada de reproducción baja, para reducir el período de interparto en el posparto y para sincronizar el estro para la IA a tiempo fijo [4]. Los progestágeno pueden administrarse por vía oral (acetato de melengesterol) o por vía subcutánea en un implante de polímero en la oreja (norgestomet), o como un método más práctico en un dispositivo intravaginal impregnado con progesterona (PRID / CIDR). Para sincronizar aleatoriamente un grupo de hembras sin importar la etapa del ciclo estral, es necesario tratarlas con progesterona/progestinas durante un período correspondiente a la duración de la fase lútea natural; de lo contrario, el CL podría vivir más tiempo que la duración del tratamiento con progesterona/progestinas [6]. Sin embargo, el tratamiento a largo plazo con progestina (es decir, 16 días como una fase lutea natural) conduce a una tasa de concepción baja, probablemente debido a los efectos adversos en el entorno intrauterino. Por lo tanto, un tratamiento a corto plazo (7-12 días) es preferible; sin embargo, en este caso es necesario incluir un tratamiento con PGF2α para eliminar cualquier CL funcional en el momento de la extracción del dispositivo [40].

El Acetato de Melengesterol (MGA)

El Acetato de Melengesterol (MGA) es un análogo sintético de la progesterona que es oralmente activo y se administra en el alimento [41]. Sin embargo, la administración oral de MGA presenta un problema para el control de la dosificación del fármaco porque parece difícil garantizar un consumo diario uniforme de alimento. La sincronización del estro podría ser variable si el consumo oral de MGA no es uniforme. La posibilidad de contaminación de la leche con residuos de progestina limita su uso solo en novillas prepúberes. El sistema más eficaz para la sincronización del estro en novillas consiste en alimentar MGA durante 14 días, a una tasa de 0,5 mg/cabeza/día, e inyectar PGF2α 19 días después del último día de alimentación con MGA. Los períodos más largos de alimentación con MGA (14 días) siempre se han asociado con una baja fertilidad en el primer estro sincronizado, pero la concepción posterior ha sido normal. La alimentación con MGA durante 14 días, seguido de la inyección de PGF2α en el Día 19 evitó los problemas de concepción reducida [42]. La investigación realizada en la última década llevó al desarrollo de protocolos utilizando MGA asociado con PGF2α y GnRH: los protocolos MGA Select y 7-11 Synch [43]. Los dos protocolos difieren en la duración del tratamiento (MGA Select - 33 días; 7-11 Synch - 18 días), así como la duración del intervalo al estro y la sincronía resultante del estro; sin embargo, no se informó de diferencias en las tasas de gestación entre estos protocolos entre las vacas inseminadas sobre la base del estro observado. La respuesta máxima del estro entre las vacas asignadas al protocolo MGA Select suele ocurrir 72 horas después de la PGF2α. Las tasas de gestación se optimizaron para las vacas asignadas al protocolo MGA Select cuando se realizó una IA a tiempo fijo 72 horas después de PGF2α, pero se redujeron cuando se realizó IA 48 u 80 horas después de PGF2α [42]. El protocolo 7-11 Synch mejora la sincronía del estro sobre otros protocolos (Select-Synch, MGA Select) y la respuesta máxima del estro ocurre 56 horas después de la PGF2α [42]. Las tasas de gestación resultantes de la IA a tiempo fijo después de la administración del protocolo 7-11 Synch se optimizaron cuando la IA se realizó 60 h después de PGF2α. Las tasas de gestación promedio resultantes de la IA a tiempo fijo que utiliza los protocolos MGA Select y 7-11 Synch se reportan en 67 y 61%, respectivamente [43]. Sin embargo, los protocolos basados en MGA están dirigidos al ganado de carne para evitar efectos adversos en la salud humana debido a la posibilidad de residuos en la leche si se usan en vacas lecheras. Además, la MGA es un agente metabólico como promotor del crecimiento, su utilización en la alimentación del ganado puede estar prohibida o ser utilizada bajo regulaciones estrictas en algunos países como en la UE. No hay otros informes en la literatura sobre el uso de MGA para sincronizar el estro en búfalos, excepto el de Shukla y col. [44]. Estos investigadores informaron que 22 de las 24 búfalas secas alimentadas con MGA mostraron estro entre los días 4 y 5 después de la suspensión de la alimentación con MGA, pero solo el 29.1% concibió en el primer estro sincronizado, mientras que la TC más alta (63.6%) se observó en el tercer estro pos-MGA. Estos datos están de acuerdo con los encontrados en el bovino por Roussel y Beatty [45] y Patterson y col. [42], quienes confirmaron la baja fertilidad de las búfalas al primer estro sincronizado, después del tratamiento con MGA.

Norgestomet

Norgestomet es un análogo sintético de progesterona. Se administra como implante subcutáneo en la oreja y contiene 3 mg de norgestomet en combinación con una sola inyección intramuscular que contiene 3 mg de norgestomet y 5mg de valerato de estradiol (protocolo Synchromate B®) [46]. El implante es retirado después de 9 o 10 días. La inseminación puede hacerse 48 horas (novillas) o 56 horas (vacas) después de la remoción del implante [47,48]. Los regímenes que incluyen el uso de progestágenos en algún momento incluyen además la administración de PGF2α dos días antes de la extracción del implante, con el fin de eliminar cualquier CL natural [49]. En las búfalas, el norgestomet asociado a una hormona estimulante del folículo, como la gonadotropina de suero de yegua gestante (PMSG), administrada en el momento de la extracción del implante, ha inducido estro en búfalas en anestro (85 vs 0% en el grupo tratado y de control, respectivamente) [50], mientras que la utilización del implante de norgestomet en la oreja más valerato de estradiol no asociado con una hormona estimulante del folículo, resultó en una baja eficiencia en la sincronización de la ovulación durante la temporada no reproductiva [5]. Por lo tanto, el tratamiento con PMSG puede ser una herramienta importante para incrementar la sincronización cuando se utiliza norgestomet en búfalas en anestro. Los estudios previos sobre el uso de IA a tiempo fijo a las 48 y 72 horas de extracción del implante no dieron como resultado una tasa de concepción satisfactoria [51]. Más recientemente, Carvalho y col., [52,53] informaron sobre buenos resultados en términos de sincronización de la ovulación y la tasa de concepción cuando el norgestomet estuvo asociado con PGF2α y eCG al momento de la extracción del implante, seguido de una inyección de GnRH dos días después; la IA a tiempo fijo en este caso se efectuó a las 64 horas del retiro de la progestina.

En cuanto al MGA, la utilización de productos comerciales que contienen norgestomet está restringida en la UE y en algunos otros países (es decir, Australia y Nueva Zelanda) debido a la asociación con el valerato de estradiol. Las preocupaciones con respecto a la salud del consumidor, después de la exposición a residuos de esteroides en productos alimenticios, han llevado a cambios recientes en la legislación de la UE que prohíben el uso de estradiol-17ß y sus derivados de éster relacionados, en animales de redito para la sincronización del estro, a partir de octubre de 2006 [54]. En los EE. UU., el estradiol ya no está disponible para su uso en animales de redito [55].

Dispositivos de administración de fármacos intravaginales

Se han desarrollado varios dispositivos de administración de fármacos intravaginales disponibles comercialmente, basados tanto en progesterona natural como en progestágenos sintéticos, con el objetivo de controlar el ciclo estral en el ganado [56]. Los dispositivos de progesterona intravaginal más comunes están disponibles en el mercado con el nombre de PRID® (dispositivo intravaginal de liberación de progesterona) y CIDR® (dispositivo de liberación de fármaco interno controlado) que contienen 1.55 g y 1.38 g de progesterona, respectivamente [6]. Cuando se inserta el dispositivo en la vagina, la progesterona se libera lentamente durante el período de tratamiento. Bajo la influencia de la progesterona, se inhibe la producción normal de gonadotropina pituitaria y se interrumpe el ciclo ovárico. La extracción del dispositivo da como resultado un rápido descenso de la progesterona plasmática y el inicio del estro en animales que responden al tratamiento [57,58].

Durante la inserción del dispositivo a corto plazo (7-10 días), en presencia de un CL, la difusión de progesterona del PRID/CIDR/DIB no afecta la luteólisis espontánea, por lo que para ser eficaz en la sincronización del estro, debe incorporarse un agente luteolítico en el tratamiento de sincronización (Fig. 2) [10]. Tanto el estradiol como la PGF2α se han utilizado como agentes luteolíticos en asociación con dispositivos de progesterona. Se administró estradiol al inicio del tratamiento: por inyección intramuscular cuando se usó un CIDR; administración vaginal como cápsula de gelatina unida a la superficie interna de la hélice, cuando se utilizó un PRID. El estradiol, cuando se administra inmediatamente después de la ovulación, parece actuar como un agente antiluteotrófico; cuando se administra en presencia de un CL activo, generalmente es luteolítico, aunque su capacidad para inducir la regresión del CL es muy limitada (3-5 días después de la ovulación) [10]. Por esta razón y debido a la reciente restricción en las regulaciones de la UE sobre el uso de estradiol, la prostaglandina es el agente luteolítico de elección para incorporar en un tratamiento de progestina.

Figura 2. Esquema de sincronización del estro con base en la estimulación de la función del CL: dispositivos intravaginales de progesterona. Se requieren dos IA a tiempo fijo por la variabilidad en el tiempo de ovulación.

Los dispositivos que contienen progesterona natural o sintética (inyecciones, pesario intravaginal, implantes de oreja) se han utilizado con éxito para mejorar la sincronización del estro y la concepción en búfalas (Table 1). Sin embargo, los protocolos de sincronización son eficientes si los búfalos son cíclicos y, por lo tanto, si se usan durante la temporada de reproducción (otoño). En la temporada de primavera, hay una mayor variabilidad entre el inicio del estro y el momento de la ovulación y es más difícil establecer el momento correcto para la IA.

Baruselli, [38] utilizó un pesario intravaginal de progesterona (CIDR-B) o un implante de oreja de progestágeno (CRESTAR) junto con estradiol, para estudiar la dinámica folicular durante el período en que el implante se mantuvo dentro de la vagina, con el fin de evaluar el momento apropiado para la inseminación a tiempo fijo en búfalas. El autor encontró que el protocolo CRESTAR no fue eficiente en la sincronización del estro y la ovulación, mientras que los animales tratados con el protocolo CIDR-B ovularon, aunque el porcentaje de animales que ovularon (66.6%) y la sincronización de la ovulación (que varió de 32 a 96 horas) no demostró una buena eficiencia. El autor mostró en un trabajo anterior que el uso de un pesario de progesterona (PRID), asociado con PMSG y prostaglandina, es capaz de controlar la ovulación e inducir una buena tasa de sincronización en los búfalos [59]. Al utilizar este programa de tratamiento de sincronización durante la temporada de reproducción máxima (otoño) y la temporada de reproducción baja (primavera), no se encontró diferencias en la tasa de fertilidad entre las dos estaciones consideradas: de hecho, la TC fue de 46.2% y 44.3% en otoño y en primavera respectivamente. Rao y Rao [60] investigaron el tratamiento PRID durante la temporada alta y baja de reproducción encontrando que la fertilidad fue mucho más alta entre octubre y enero (temporada alta de reproducción) que durante el resto del año (40.7% versus 25.3%). Singh y col. [61] encontraron que el empleo de gonadotropina en adición al tratamiento PRID garantiza una buena respuesta ovulatoria durante la temporada baja de reproducción.

De hecho, durante los meses de verano, observaron una tasa de gestación del 50% en búfalos hindúes sincronizados con PRID + PMSG, que fue mayor que lo observado en su estudio anterior usando un tratamiento con PRID únicamente (8% a 28%) [62,63]. En estudios anteriores, el autor también encontró que el uso de PMSG aumenta la fertilidad que está relacionada con las dosis utilizadas; de hecho, la TC fue del 26% en búfalas en los que se utilizó PRID + 500 UI de PMSG y del 17.5% en búfalas en los que se utilizó PRID sin gonadotropina [64]. En nuestro programa de tratamiento, la adición de PGF2α a PRID + PMSG fue útil para evitar la presencia de cualquier CL funcional en el momento en que se retiró el dispositivo, lo que podría retrasar la sincronización, como se informó en el ganado bovino [65] y en los búfalos [66,67]. El mejoramiento en las tasas de ovulación y gestación con la adición de eCG (gonadotropina coriónica equina) a un protocolo con base en progesterona, durante la temporada no reproductiva, también es apoyada por el estudio de Murugavel y col. [68] y Carvalho y col., [69]. Estos autores informaron una TC de 40.6 vs 27.3% y 52.7 vs 39.4%, respectivamente, cuando se utilizó eCG.

Para definir mejor el momento adecuado para la IA después de un tratamiento de sincronización con PRID, nuestro grupo evaluó el tiempo hasta el pico de LH, después de la eliminación del pesario, en dos estaciones diferentes [70,71]. Basándonos en estos resultados, sugerimos que 72 y 96 horas después de la eliminación del PRID podrían ser tiempos más apropiados para la IA en búfalas sincronizadas durante la temporada de reproducción baja, mientras que 48 y 72 horas podrían funcionar mejor en el otoño. Utilizando dos horarios de IA en búfalas mediterráneas italianas a las 72 y 96 horas durante la temporada de primavera, hemos obtenido una TC que varía de 47.8 a 64.5% en diferentes años [72-74]. Sekerden [75], que utiliza el mismo protocolo durante la temporada de reproducción baja, también obtuvo una TC en IA de 55.1% en búfalas de Anatolia.

La progesterona intravaginal también se ha utilizado para inducir y sincronizar el estro en novillas bufalinas. Saini y col. [76], usaron PRID más PMSG para inducir el estro en novillas bufalinas que no ciclaban, e informaron que todos los animales en el grupo tratado expresaron el estro mientras que ningún animal en el grupo control expresó el estro. Estos autores informaron que se obtuvieron signos de estro más intensos y una mejor TC cuando se utilizó PMSG con PRID, ya que el tratamiento con PRID solo no indujo un estro fértil. Andurkar y Kadu [77], utilizando un CIDR con PGF2α y PMSG, indujeron el estro en búfalas acíclicas (ya fueran vacas o novillas) y encontraron una mejor fertilidad con un tratamiento a largo plazo (12 días) que con un tratamiento a corto plazo (8 días). El autor también ha demostrado en sus estudios que el uso de PRID más el tratamiento con PMSG puede inducir el estro fértil en novillas acíclicas y esto dio lugar a una mayor TC, en comparación con los controles (65 vs 25%) [78]. Usando el régimen PRID es posible sincronizar el estro en las novillas acíclicas, superando el problema de la detección del estro y aumentando la efectividad de los programas de IA en las novillas bufalinas. La TC obtenida en la IA en el trabajo del autor, utilizando tanto animales cíclicos como acíclicos fue de alrededor del 37% [78,79]. Este fue un buen resultado en relación con la pequeña cantidad de datos informados en la literatura (Table 2). Honnappagol y Patil [37], usaron un análogo de PGF2α para sincronizar el estro en las novillas bufalinas Surti cíclicas, y obtuvieron una TC a la IA que osciló entre 12.5 y 62.5%. Zicarelli y col. [80], utilizando PRID en novillas bufalinas italianas, informaron de una TC a la IA de solo 20.2%; el mismo grupo de investigadores, utilizaron prostaglandina o prostaglandina + GnRH, tuvieron una TC del 55.0% y 44.4% respectivamente [35]. Kumaresan y Ansari [81], utilizaron IA en el estro espontáneo, e informaron d una TC que oscilaba entre el 16.67 y el 33.33% en relación con la etapa del estro; la TC más alta se obtuvo cuando las novillas se inseminaron a las 18-24 horas después del estro. Un estudio posterior de nuestro grupo [82] confirmó la eficacia de PRID para inducir estro fértil en novillas bufalinas y mejorar la TR en la IA durante la temporada de reproducción baja. En este último estudio, la TC obtenida con el protocolo PRID fue mayor en comparación con la obtenida con el protocolo que utilizó GnRH y PGF2α (39.0 vs 25.9%). Esta tendencia fue más evidente en las novillas de menos de 24 meses de edad, lo que demuestra que el protocolo PRID fue más efectivo en la inducción de estro en animales prepúberes.

Por lo tanto, el uso de progesterona asociada con PMSG y prostaglandina puede ser empleada exitosamente para incrementar la eficiencia de programas de IA, mejorando el porcentaje de fertilidad durante la temporada de reproducción baja. Otra ventaja de los tratamientos a base de progesterona es que estos pueden ser usados para inducir estro en novillas prepúberes [78] y búfalas anéstricas durante el período postparto [4].

Manipulación del crecimiento folicular y momento de la ovulación

En las últimas décadas, el uso de la ecografía ha ayudado a los investigadores a comprender los patrones de crecimiento folicular, desarrollando protocolos que minimizan el manejo de los animales y asegurando buenas tasas de fertilidad. Los tratamientos de control del estro deberían afectar el patrón de ola folicular al prevenir el desarrollo de folículos dominantes persistentes y el reclutamiento del futuro folículo ovulatorio independientemente de la etapa de la ola folicular en el momento del tratamiento. Esto permitiría la ovulación sincrónica de un folículo dominante en crecimiento [10].

En el ganado bovino, se ha demostrado que la asociación de GnRH y prostaglandina [83]permite la sincronización de una ola folicular y el estro posterior. La liberación de LH inducida por la inyección de GnRH causa la ovulación o la luteinización del folículo dominante (FD) que conduce a la aparición de una nueva ola folicular. La posterior inyección de prostaglandina provoca la regresión del CL. El entorno de baja progesterona estimula el desarrollo del DF recién formado y el estro y la ovulación se producen 2-3 días después de la inyección de prostaglandina [10,84]. Estas ideas sobre el crecimiento folicular y la manipulación de la ola, llevaron a Pursley y col. [83], a desarrollar un programa de sincronización de celo llamado Ovsynch. Este programa ha sido extremadamente exitoso en el ganado bovino para la inseminación en un tiempo fijo sin la necesidad de detección de estro, porque hay sincronización de la ovulación de un folículo ovulatorio por la administración de GnRH 48 h después de la inyección de prostaglandina. El Ovsynch consiste en una inyección de GnRH (Día 0) seguida de una inyección de prostaglandina (Día 7) y una inyección adicional de GnRH 48 h más tarde (Día 9), y la IA a tiempo fijo se realiza 16-20 h después de la segunda inyección de GnRH [83] (Fig. 3). Para que este protocolo tenga éxito, debe haber un FD presente en el momento de la primera inyección de GnRH. Una onda folicular en el reclutamiento o en la fase de selección temprana no se sincronizará porque el FD no está presente o es fisiológicamente inmaduro [49,85]. Otra limitación de este protocolo es que funciona mejor cuando los animales son cíclicos, por lo que no se recomienda en novillas a menos que hayan alcanzado la pubertad y no se recomienda en búfalas durante la temporada no reproductiva. Los principales problemas del protocolo Ovsynch en búfalas no cíclicas son las ovulaciones tempranas y asincrónicas [86,87].

Figura 3. Programa Ovsynch: esquema de sincronización del estro basado en la manipulación del crecimiento folicular y el momento de la ovulación. Por lo general, solo se realiza una IA a tiempo fijo porque la ovulación se sincroniza en un período de tiempo corto al tiempo de la segunda inyección de la GnRH.

En las últimas décadas, se ha estudiado la eficacia del protocolo Ovsynch en la aplicación de programas de IA sin detección de estro en diferentes razas de búfalos en América Latina [38,88-90], en Europa [74,91-93] y en Asia tanto en búfalos de agua [94,95] o en búfalos del pantano [96] (Table 3).

La eficacia del tratamiento en esta especie depende principalmente de la temporada de reproducción [97]. Baruselli, [38] que utilizó el protocolo Ovsynch tuvo una TC del 48.8% en búfalas inseminadas durante la temporada de reproducción (otoño-invierno) y 6.9% en aquellas que fueron inseminadas durante la temporada no reproductiva (primavera-verano). Otros autores que utilizaron el protocolo Ovsynch informaron de una TC a la IA que osciló entre el 56.5% [88], si se usó durante la temporada de reproducción, y el 36.0-42.5% [74,91] si se usó en el período de transición de anestro estacional. Esta diferencia puede atribuirse a la presencia de una mayor tasa de animales no cíclicos debido a la función subóptima del eje hipotálamo-hipófisis-gonadal que se produce durante el período primavera-verano en la búfala [98]. De hecho, se notifica una mayor TC en búfalas cíclicas en comparación con las búfalas no cíclicas cuando se usa Ovsynch durante el período de primavera-verano [86,87,92].

Eficiencia de los protocolos hormonales para la IA a tiempo fijo durante la estación de reproducción

Uso de PGF2α, progesterona (intravaginal o subcutánea) u Ovsynch y su modificación (es decir Cosynch, Heatsynch, Presynch, Doublesynch)

Los programas de sincronización del estro que utilizan progesterona o progestágenos (es decir, PRID, CIDR y Norgestomet) son eficaces para sincronizar el estro en búfalas cíclicas. PGF2α se usa durante el tratamiento con progesterona para inducir la luteólisis y mejorar la sincronía del estro. Por lo general, las búfalas se tratan con progesterona durante 10 días y se administra una dosis luteolítica de PGF2α 0-3 días antes de retirar la progesterona [5,6]. Los tratamientos con progesterona o progestágenos han sido aplicados durante la temporada de reproducción con una TC buena [38], pero la IA a tiempo fijo no se ha podido aplicar fácilmente debido a la gran variabilidad en el intervalo tratamiento-ovulación; por lo tanto, cuando se utiliza el programa de sincronización con base en progesterona, es aconsejable usar doble IA a intervalo de 24 horas. Con el fin de sincronizar la ovulación en un período de tiempo más corto y efectuar una única IA a tiempo fijo, el tratamiento debe usarse en combinación con GnRH [99,100].

El tratamiento hormonal utilizando solo PGF2α ha sido empleado en búfalas [27,32,35]. Dos inyecciones con 11 días de diferencia pueden sincronizar el estro en animales cíclicos; sin embargo, la gran variabilidad en el intervalo desde la última inyección de PGF2α hasta el estro y la ovulación no siempre resulta en una TC aceptable después de la IA a tiempo fijo.

El uso de los protocolos Ovsynch durante la temporada de reproducción con inseminación a tiempo fijo 16-20h después de la segunda inyección de GnRH, ha dado lugar a tasas de concepción aceptables (48% -56%) en búfalas [38,88,96] aunque tasas de concepción más bajas (alrededor de 35 %) también se han reportado [90,93,95] (Tabla 3). La diferencia parece depender de la etapa del ciclo del estro al inicio del tratamiento, ya que el grado de sincronización después de Ovsynch en animales cíclicos podría mejorar al iniciar el tratamiento en presencia de un FD [92]. Sin embargo, parece ser el protocolo más apropiado para las búfalas cíclicas durante la temporada de reproducción.

Figura 4. Esquema de sincronización del estro basado en la manipulación del crecimiento folicular y el momento de la ovulación: modificación del programa Ovsynch (Heatsynch, Doublesynch, Estradoublesynch) utilizado con éxito en búfalas cíclicas.

En los últimos años, se han desarrollado modificaciones del protocolo clásico de Ovsynch para aumentar la eficiencia reproductiva (es decir, Heatsynch, Cosynch, Presynch, Doublesynch) (Fig. 4). Un protocolo que sustituye a la segunda inyección de GnRH con estradiol (Heatsynch) desarrollado recientemente en el ganado bovino, se ha utilizado con éxito en búfalos [101]. El protocolo de Heatsynch conduce a un alto nivel de expresión del estro y tiene la ventaja de un costo hormonal reducido. El programa para Heatsynch consiste en GnRH + prostaglandina después de 7 días + estradiol después de 24h e IA cronometrada después de 48h. La elección del protocolo depende también de los requisitos reglamentarios del país para los tratamientos hormonales; el estradiol, por ejemplo, no está aprobado en Europa o en los Estados Unidos. Con el fin de reducir el número de veces que los animales necesitan ser restringidos para fines de tratamiento, se introdujo una modificación al protocolo Ovsynch, llamado Cosynch, en el que las vacas se inseminan en el momento de la segunda inyección de GnRH [102]. El protocolo Ovsynch, al igual que los otros protocolos, es decir, Cosynch y Heatsynch, basado en la sincronización de la ola folicular, es más exitoso cuando el inicio del tratamiento es entre los días 5 y 12 del ciclo estral. Se han utilizado varias estrategias que emplean tratamiento hormonal antes de iniciar el protocolo de Ovsynch para mejorar la eficacia del tratamiento y para que la IA a tiempo fijo sea exitosa. Una estrategia de pre-sincronización, en la que se administran dos inyecciones de PGF2α en un intervalo de 14 días antes del inicio de Ovsynch (Pre-Synch) ha demostrado mejorar la TC en vacas lecheras [103]. Una desventaja del protocolo de Pre-Synch es que se requiere un mayor número de inyecciones y el tratamiento se produce durante un período de tiempo más largo.

Un nuevo método de sincronización que incluye la administración de una inyección adicional de PGF2α 48 h antes de comenzar el protocolo Ovsynch se ha desarrollado recientemente en el ganado bovino tanto para vacas cíclicas como para vacas en anestro [104,105]. Este nuevo protocolo se llama Doublesynch, ya que resultó en una ovulación sincronizada después del primer y segundo tratamiento de GnRH. El protocolo Doublesynch produjo una sincronización de la ovulación eficiente también en búfalas y dio lugar a tasas de concepción satisfactorias en animales cíclicos independientemente de la etapa del ciclo estral [106]. El efecto de un nuevo protocolo de sincronización del estro, el protocolo Estradoublesynch (en el que el benzoato de estradiol reemplaza a la segunda inyección de GnRH del protocolo Doublesynch) se investigó recientemente en búfalas [107] y se mencionó como eficiente en términos de tasas de concepción tanto en búfalas ciclícas como en anestro durante la época de reproducción.

Eficiencia de los protocolos hormonales para IA a tiempo fijo durante la temporada no reproductiva

Uso de progesterona intravaginal (PRID/CIDR/DIB) asociado con PMSG y PGF2α o con Ovsynch

El uso de protocolos basados en progesterona (dispositivos PRID o CIDR) durante la temporada no reproductiva permite el uso exitoso de la IA incluso cuando los búfalos están en el anestro. Estos protocolos inducen una mayor tasa de ovulaciones que el protocolo Ovsynch cuando las búfalas no son cíclicas debido al efecto de preparación en el eje hipotalámico-pituitario-ovárico [98]. En la temporada de reproducción baja, se recomienda usar gonadotropina además del protocolo basado en progesterona, para garantizar una buena respuesta ovulatoria y mejorar la TC [64,69,72]. La variabilidad del intervalo entre el final del tratamiento (retiro del dispositivo) y la ovulación se observa más fácilmente siguiendo el protocolo basado en progesterona en comparación con el protocolo Ovsynch; por lo tanto, es recomendable utilizar doble IA a intervalos de 24 h cuando se utiliza el dispositivo PRID o CIDR.

Comparando la eficiencia de los protocolos PRID y Ovsynch en las búfalas con respecto a la temporada, nuestro grupo encontró que ambos tratamientos mostraron la misma eficiencia para obtener la sincronización del estro y una buena TC a la IA en la primavera. Aunque la tasa de fertilidad no difirió significativamente entre los protocolos PRID y Ovsynch (47.82% y 42.55% respectivamente), se encontró una TC más alta en búfalas sincronizadas con PRID en comparación con Ovsynch, ya que el tratamiento con PRID pudo superar el estado del anestro en animales no cíclicos [74]. Esta conclusión fue apoyada por el trabajo de Baruselli y col. [108], quienes informaron que al usar el protocolo Ovsynch obtuvieron una TC del 48.8% en búfalas inseminadas durante la temporada de reproducción (otoño-invierno) y 6.9% en aquellas inseminadas durante la temporada no reproductiva. De hecho, los mismos investigadores, al comparar el tratamiento con CIDR + eCG + hCG con GnRH + PGF2α + GnRH (protocolo Ovsynch) durante la temporada no reproductiva, encontraron una mayor TC a la IA en animales tratados con CIDR (53.5% vs 28.2%) [109]. Se ha encontrado que la combinación entre progestágenos y hormonas que sincronizan la ovulación aumenta la TC en bovinos [110-112]. Por lo tanto, para disminuir la variación en el tiempo de ovulación y aumentar la efectividad de la IA a tiempo fijo al usar protocolos basados en progesterona, se evaluó el uso de GnRH en asociación con el tratamiento con progesterona en búfalas. En trabajos anteriores, el autor utilizó una inyección de GnRH 16 h antes de la primera inseminación en búfalas inseminadas artificialmente a las 72 y 96 h del retiro del PRID. De acuerdo con el protocolo utilizado en este ensayo, el uso de GnRH en asociación con PRID no mejoró la TC en búfalas sometidas a IA (45.2% y 64.5% con PRID + GnRH o PRID respectivamente) [73]. Baruselli y col. [109] obtuvieron resultados satisfactorios (53.5% CR) durante la temporada no reproductiva, utilizando un dispositivo intravaginal de progesterona (CIDR) asociado con eCG y una inyección de hCG (gonadotropina coriónica humana) 14 h antes de la IA, ya que los animales recibieron solo una inseminación a las 62 h del retiro del CIDR. Carvalho y col. [69], publicaron resultados similares (52.7% TC), utilizando GnRH 24 h después de la eliminación del dispositivo de progesterona y con solo una IA, 16 h después de la inyección de GnRH. En los últimos años, nuestro grupo ha obtenido buenos resultados en TC (de 45 a 60%) al adoptar PRID + PMSG + PGF2α, combinado con una inyección de GnRH 48 h después del retiro del PRID y solo una IA 16-20h después de la administración de GnRH [99] (Fig. 5).

Figura 5. Esquema de sincronización del estro para aumentar la eficiencia dela IA a tiempo fijo en búfalas durante la temporada de no reproducción: combinación entre un programa de dispositivo intravaginal de progesterona y GnRH. La administración de GnRH 48 h después del retiro del dispositivo es eficaz para sincronizar la ovulación y mejorar la tasa de concepción, realizando una IA única a tiempo fijo.

Figura 6. Esquema de sincronización del estro para aumentar la eficiencia de la IA a tiempo fijo en búfalas durante la temporada no reproductiva: inserción del dispositivo intravaginal de progesterona durante el programa Ovsynch. La suplementación con progesterona, entre la primera inyección de GnRH y la inyección de PGF2α, mejora la sincronía de las olas foliculares y el establecimiento de embarazos en búfalas en anestro.

Se han realizado estudios en búfalas tratadas con dispositivos de progesterona intravaginal durante un protocolo de Ovsynch (Fig. 6). Se encontró que la progesterona exógena no tenía efectos positivos en la tasa de ovulación sincronizada o en la TC (57.5 vs 55.4%, en el grupo con progesterona y en el grupo con solo Ovsynch respectivamente), probablemente porque los animales eran acíclicos [113]. Murugavel y col., [68] informaron de una TC de 40.6%, en búfalas anéstricas tratadas con CIDR insertados durante un protocolo Ovsynch e inseminación a estro natural.

Para evaluar el efecto de diferentes concentraciones de progesterona en circulación durante un protocolo de sincronización de ovulación, basado en un protocolo de progesterona intravaginal para la IA a tiempo fijo en búfalas, se consideró un tratamiento de dispositivo de progesterona reutilizado. Los resultados de estos estudios proporcionaron evidencia de que las concentraciones de progesterona circulantes más bajas liberadas de los dispositivos reutilizados son suficientes para controlar el crecimiento folicular ovárico sin efectos perjudiciales sobre las respuestas de gestación en las búfalas en anestro estacional sometidas a un protocolo de sincronización de ovulación para la IA programada [114]. Independientemente del tratamiento con un dispositivo de progesterona nuevo o usado previamente, se lograron respuestas ováricas satisfactorias también cuando las búfalas se sometieron a protocolos basados en progesterona durante la temporada de reproducción [100].