Espermiograma y predicción de la fertilidad en los toros de aptitud cárnica

Opiniones y Experiencias - 02 Feb, 2018

Pilar Santolaria Blasco
Departamento de Producción Animal y Ciencia de los Alimentos
Escuela Politécnica Superior de Huesca

Antes de inseminar un grupo de vacas con semen de un toro es muy importante no sólo saber si éste es fértil sino también saber qué nivel de fertilidad tiene, especialmente cuando el toro va a ser utilizado en programas de inseminación artificial (IA), donde un alto número de vacas pueden ser inseminadas con su semen congelado. O bien, si el animal, superadas las diferentes pruebas de valoración individual, entra a formar parte de un programa de mejora como animal reproductor.

El análisis seminal in vitro (espermiograma), complementario del examen clínico, es de alto valor diagnóstico para evaluar (de manera indirecta) la función testicular, epididimaria y del tracto genital del toro, permitiendo eliminar casos claros de infertilidad o, incluso, de sub-fertilidad potencial. Asimismo, nos permite determinar el grado de normalidad del semen. El espermiograma incluye, de forma rutinaria, la evaluación de aspectos físicos del semen como el volumen, el color y la medida de aspectos celulares como la concentración, movilidad, morfología y vitalidad de los espermatozoides.

 

Figura 1. Microscopio de fluorescencia y captura de imágenes.

Sin embargo, las correlaciones encontradas entre las características seminales medidas in vitro y la fertilidad obtenida en campo son, en general, más bien bajas. La fertilidad final del macho es un fenómeno complejo, y depende de una población heterogénea de espermatozoides conuna serie de características funcionales propias. La misión de los espermatozoides es interaccionar en el aparato genital de la hembra de tal forma que puedan alcanzar y fecundar al oocito. Para una fecundación exitosa, los atributos esenciales que se le tienen que presuponer a los espermatozoides están relacionados con:

1) una movilidad suficiente para alcanzar el lugar de fecundación.
2) una membrana plasmática y acrosómica intactas que les permita vivir como célula.
3) unas mitocondrias funcionales que lleven a cabo una actividad respiratoria necesaria para proporcionar energía a la célula. Energía que utilizaran para vibrar el flagelo y permitir el desplazamiento.
4) un genoma haploide no dañado que permita el desarrollo del huevo o cigoto una vez que se ha formado tras el proceso de fecundación.

Es por ello, quees necesario desarrollar nuevas técnicas de evaluación espermática para establecer controles de calidad que estudien el mayor número de características del semen, incluyendo los aspectos funcionales de los espermatozoides que hemos mencionado anteriormente, para poder discriminar espermatozoides con diferente capacidad fecundante.

La citometría de flujo ha representado un gran avance en los estudios de calidad seminal en la última década. La técnica permite analizar con precisión un elevado número de células en poco tiempo y además estudiar varios parámetros a la vez en función de los fluorocromos utilizados. Así, los marcadores fluorescentes permiten evaluar, en una población muy amplia, características del espermatozoide como la integridad de membrana plasmática y acrosomal, la actividad mitocondrial, el estrés oxidativo, la capacitación, la integridad del ADN y la apoptosis, entre otros. Sin embargo, también presenta limitaciones, ya que no permite la evaluación de aspectos tan relevantes como la movilidad espermática o las morfoanomalías. Además, es un equipamiento con un elevado coste, lo que dificulta que se utilice en la práctica. Su uso se limita principalmente a los estudios científicos, y apenas tiene implantación en los centros de inseminación.

Por otra parte, se han desarrollado sistemas computarizados de análisis seminal (sistemas CASA) que permiten estudiar la movilidad y la morfometría espermática de forma mucho más detallada y objetiva, posibilitando un análisis más amplio y preciso. Los últimos estudios de investigación se basan en la utilización de estos sistemas CASA, microscopía de fluorescencia y software de análisis de imagen y vídeo,para desarrollar nuevos métodos de análisis de la calidad seminal que permitan la evaluación simultánea de diversos parámetros con relevancia funcional. Así, en un estudio reciente, en el que se analizó simultáneamente la movilidad, la integridad de la membrana plasmática y acrosomaly la actividad mitocondrial de los espermatozoides,se pudo diferenciar entre los toros de alta y baja fertilidad, y aunque es necesario todavía profundizar en estos nuevos controles, las perspectivas de utilidad de los mismos son esperanzadoras.

 

Figura 2.  Subpoblaciones de espermatozoides marcados con fluorescencia que presentan diferente coloración según la integridad de la membrana plasmática y del acrosoma y la funcionalidad de la célula.

En resumen, los avances en la medida de las características de los espermatozoides evaluadas en el espermiograma permitirán predecir de una manera más precisa la fertilidad de los toros antes de utilizarlos a nivel comercial.

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