Sexando esperma del toro

Sexando el esperma del toro

El sexo de los terneros puede ahora ser predeterminado con una precisión del 85 - 95% [1,2]. Esto se realiza separando el esperma con un citómetro de flujo/clasificador de células. Esta técnica, que fue desarrollada para esperma vivo por el Dr. Larry A. Johnson en el USDA Betsville Agricultural Research Center, está patentada [3-6] y licenciada exclusivamente a nivel mundial para mamíferos no-humanos a la compañía privada XY, Inc. Esta compañía ha invertido considerablemente para avanzar esta tecnología a tal punto que se ha convertido en una realidad comercial [7,8].

Proceso del sexaje del esperma

El semen puede ser sexado porque el esperma-X, que produce terneras, contiene 3.8% más ADN que el esperma-Y, que produce los terneros machos [5]. El esperma recién colectado es teñido con un colorante de bisbenzimidazol, Hoechst 33342, que se fija de manera específica al ADN por una hora, [9]. El esperma teñido fluorece azul brillante cuando es expuesto a un rayo láser de onda corta. El esperma-X teñido emite una fluorescencia más brillante que el esperma-Y por su mayor contenido de ADN. Esta diferencia en emisión de fluorescencia puede ser medida por un tubo fotomultiplicador (PMT) e integrada usando una computadora potente para que el contenido del ADN de la mayoría, pero no de todo el esperma pueda ser precisamente determinado a medida que pasan por el PMT en una corriente de fluido. A medida que la corriente de fluido conteniendo el esperma sale por la boquilla del clasificador, éste es vibrado a alta frecuencia causando la formación de gotas individuales a una tasa aproximada de 90 000/seg [9]. A pesar de que no todas las gotas contienen esperma, a aquellas que si lo contienen se les da una carga positiva o negativa, dependiendo de la información sobre el contenido de ADN que fue proporcionada por el detector. El esperma debe estar orientado apropiadamente para que el contenido de ADN sea medido con precisión [5]. No se aplica carga a las gotas que contienen más de un esperma, esperma muerto detectado por la toma de colorante vital, o aquellos espermas cuyo contenido de ADN no puede ser determinado con precisión, permitiendo simplemente que estas células sean eliminadas como desecho. Las gotas cargadas conteniendo esperma-X, que han sido cargadas negativa- o positivamente de acuerdo a su contenido de ADN, son desviadas por una placa cargada opuestamente dirigiendo así el esperma hacia un vaso colector. Las gotas conteniendo el esperma-Y son simultáneamente dirigidas a un vaso colector diferente al aplicar una carga opuesta a esas gotas para que así el esperma sea desviado hacia una placa de carga opuesta. De esta manera, las gotas conteniendo el esperma-X, el esperma-Y o no esperma o demasiado esperma son colectadas en tres vasos diferentes. Este proceso permite sexar y colectar el 40% del esperma que pasa a través del seleccionador a una velocidad aproximada de 100 km/h. Por consiguiente, a un tasa de 20 000 espermas totales/seg, casi 4 000 espermas vivos/seg de cada sexo pueden ser seleccionados simultáneamente [9]. El sistema actual puede producir aproximadamente 10 a 13 x 106 espermas vivos/h de cada sexo con un 85 - 90% de precisión.

Inseminación de dosis baja

El proceso de selección diluye el esperma, así que necesitan ser concentrados nuevamente por centrifugación antes de empacarlos en pajillas francesas de 0.25 ml a dosis de 1 a 6 x 106 espermas/pajilla. Los procedimientos de inseminación artificial (IA) convencionales utilizan alrededor de 20 x 106 espermas/pajilla, así es que la dosis de inseminación del esperma sexado es de alrededor de 1/20 de la dosis normal de IA con semen congelado. A pesar de la mejoría en las tasas de selección, es necesario usar 1/3 menos de esperma por inseminación que la cantidad usada convencionalmente para tener un producto comercial [10]. Recientemente en Holanda, en un trabajo se alcanzaron tasas normales de no-retorno con menos de 2 x 106 espermas cuando se utilizó semen de toros altamente fértiles [11]. La utilización de solamente el 20% superior de los toros fértiles ciertamente facilitaría la implementación de inseminación con esperma sexado. La inseminación con dosis bajas permitiría que se sirvieran muchas más novillas con semen sexado que con las técnicas de IA actuales. Bajo el sistema actual para sexaje, el esperma bovino es criopreservado para que pueda ser usado eficientemente para la IA de novillas sincronizadas. La alta fertilidad inherente de las novillas las hace más adecuadas que las vacas para la tecnología de sexaje actual. Los resultados preliminares utilizando dosis bajas de semen sexado en la inseminación de vacas lactantes han sido menos que satisfactorios [1].

Sincronización de celo

Los resultados óptimos sólo se pueden obtener si las novillas que van a ser inseminadas son manejadas adecuadamente [1]. Varios regímenes exitosos se han utilizado para sincronizar celo para el semen sexado incluyendo:
        500 mg de <acetato de melengestrol (MGA) administrado diariamente en el grano durante 14 d seguido por una inyección IM de 25 mg de <prostaglandina F2α17, 18 ó 19 d después del último día de suplementación de MGA;
        una inyección IM de 25 mg de <prostaglandina F2α;
        20 o 25 mg de <prostaglandina F2α inyectada IM a intervalo de 12 d; y
        50 o 100 μg de <GnRH inyectado IM seguido por 25 mg de <prostaglandina F2α 7 d después.

Inseminación

Las novillas fueron inseminadas después de las 16:00 h de modo que la inseminación ocurriera aproximadamente 1/2 ó 1 d después de iniciado el estro [1], sin presentar diferencias significativas en tasas de preñez con semen sexado entre estos tiempos (45% y 49%, respectivamente). Las pajillas que contenían el esperma sexado se descongelaron por 20 - 30 sec en un baño de agua de 34 a 37ºC antes de ser inmediatamente inseminadas en uno de dos sitios, en la luz del cuerpo uterino, como se hace convencionalmente para IA, ó profundamente en el cuerno uterino [1]. Entre Mayo de 1998 y Julio de 1999, más de 1,000 novillas fueron servidas por 7 inseminadores utilizando semen sexado criopreservado de 22 toros de fertilidad desconocida que representaban diferente razas de leche y de carne [1].

Tasas de preñez

Una pequeña diferencia no significativa se notó en las tasas de preñez entre 1.0 a 1.5 x 106 vs 3.0 x 106 de semen sexado, criopreservado para las 1000 inseminaciones descritas arriba [1] (Tabla 1). Además, en algunos de los últimos estudios de este grupo, las tasas de preñez para semen sexado criopreservado fue algunas veces 90% de los controles que tuvieron 7 a 20 veces más esperma/dosis de inseminación [1]. En algunos de los estudios iniciales, las tasas de preñez para los controles fue mucho mayor que para el semen sexado. Solamente en un ensayo, la inseminación en el cuerno uterino resultó en tasas de preñez más altas que cuando el semen fue depositado en el cuerpo del útero como se realiza en la IA convencional [1]. No se encontraron diferencias entre inseminadores. Algunas diferencias entre toros fue sugerida, pero el número de inseminaciones por toro era inadecuado para sacar una conclusión firme.

Resultados de partos

No todos los animales fueron seguidos hasta el parto debido a la necesidad de los colaboradores de vender a los animales como novillas próximas al parto. Varios cientos de novillas han sido seguidas a término y muchas más están actualmente gestantes. En aquellos animales que se siguieron hasta el parto, no pareció haber un exceso de mortalidad embrionaria entre el 1er y el 2do mes de gestación, y muy pocos abortos ocurrieron entre los dos meses de gestación y el parto [1]. Sin embargo, se deben realizar estudios epidemiológicos rigurosos para confirmar que los terneros provenientes de semen sexado son completamente normales. Recientemente, tres novillas que se produjeron de semen sexado parieron como resultado de haber sido inseminadas también con semen sexado. Esta segunda generación de terneros provenientes de semen sexado criopreservado demuestra la posibilidad de usar un sistema de producción de sólo novillas, donde las novillas son servidas con semen sexado para producir sus propios reemplazos [12].

Fertilización in vitro (IVF)

A pesar de que los primeros terneros de sexo seleccionado fueron nacidos de embriones provenientes de IVF con semen sexado [13], la mayoría de los trabajos recientes se han hecho utilizando IA [1,14]. Se están llevando a cabo estudios a gran escala para examinar la normalidad de los terneros nacidos de embriones producidos por IVF.

Resumen

La comercialización de semen sexado para inseminación artificial en novillas es inminente.