🐄 LA TRANSFERENCIA DE EMBRIONES: ¿POR QUÉ NO SUPERAMOS LA TASA DE GESTACIÓN DE LA INSEMINACIÓN ARTIFICIAL?
Eber Rojas
4/16/202511 min read
La promesa incompletamente cumplida de la transferencia de embriones en el ganado vacuno
🔎 Una herramienta poderosa que aún no brilla del todo
La transferencia de embriones (TE) ha sido vista durante años como una revolución en la reproducción bovina: permite esquivar los fallos de la ovulación, la fecundación y la mortalidad embrionaria temprana. Pero la realidad en el campo nos devuelve una pregunta incómoda:
¿Por qué la tasa de preñez con TE no es mayor que con la inseminación artificial (IA)?.
Vamos a analizar las claves de este problema, sus soluciones y dónde la TE realmente puede marcar la diferencia
🔎 ¿CUAL ES LA SITUACIÓN ACTUAL DE LA PRODUCCIÓN DE EMBRIONES BOVINOS A NIVEL MUNDIAL?
En la siguiente figura os muestro los últimos datos publicados por la Asociation of Embryo technology in Europe (AETE) https://www.aete.eu/ y la International Embryo Trasnfer Society (IETS) https://www.iets.org/. En ella podemos observar la situación actual (son os últimos datos publicados) que nos encontramos a nivel mundial en torno a la producción de embriones bovinos
Como se puede observar en la gráfica, desde el año 2002 la producción total de embriones ha ido en contínuo ascenso. Es decir, ¡¡LA PRODUCCIÓN Y TRANSFERENCIA DE EMBRIONES HA VENIDO PARA QUEDARSE!!.
Como podéis observar en la gráfica, en el año 2016 nos encontramos un punto de inflexión, pues a partir de ese año, la producción IN Vitro de embriones bovinos supera a la producción IN Vivo. Esto es debido entre otras cosas a que tiene un precio menor coste de producción por embrión, no hay necesidad de utiliza FSH (la hormona que utilizamos para superovular), podemos obtener embriones de animales de matadero, etc.
🔻 Entonces... ¿por qué no conseguimos mejores resultados?
Hemos visto que la Producción In Vitro de embriones ya supera a la Poducción In Vivo. Sin embargo, el embrión producido In Vitro es de posee una calidad inferior y presenta una mayor proporción de abnormalidades cromosómicas. Esto da lugar a menores tasas de gestación por transferencia, mayor tasa de pérdida embrionaria y un aumento de problemas al parto comparado con el embrión producido In Vivo.
En la siguiente figura os muestro los resultados que obtuvimos en un experimento que realizamos en Irlanda publicado recientemente en el Journal of Dairy Science (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022030223007117 )donde comparamos las tasas de gestación y pérdida embrionaria entre el día 32 y 62 (Figura izquierda) entre vacas que fueron inseminadas (AI) o que recibieron un embrión producido In Vitro y transferido en fresco (Fresh ET) o congelado (Frozen ET). En la figura de la derecha se muestra la asistencia al parto entre los diferentes grupos de tratamientos (izquierda).
Tenemos que tener en cuenta que TODAS las vacas receptoras que reciben un embrión de 7 días, el 100% de ellas se encuentran preñadas a día 7 post-ovulación. Sin embargo, este porcentaje es de alrededor de un 50-60% en las vacas que son inseminadas.
Por lo tanto, ¿Qué es lo que le pasa al embrión de 7 días que hace que no se desarollen el 100% hasta el primer diagnóstico de gestación (sobre el día 28)?.
Ahora os voy a mostrar cuáles son bajo mi criterio las principales causas que hacen que esto ocurra. Las he dividido en tres bloques: a) Pérdidas embrionarias debidas al embrión; b) Pérdidas embrionarias debidas a la receptora; c) Pérdidas embrionarias debidas a la técnica en sí.
a) pérdidas embrionarias debidas al embrión
Del mismo modo, el embrión producido In Vivo, es decir por superovulación y posterior flusing a día 7, tiene también una serie de diferencias comparado con aquellos embriones que provienen de una ovulación normal.
Los embriones producidos In Vivo, tienen también una mayor tasa de abnormalidades cromosómicas y de expresión génica de determinadoss genes comparados con los embriones que provienen de una ovulación regular.
Esto es causado básicamente por los efectos que durante la superovulación causa la FSH sobre el tracto reproductivo. Estos cambios son debidos a que se produce un aumento exacerbado de la hormona estradiol primero (debido a la gran presencia de folículos dominantes) y de progesterona posteriormente (debido a la presencia de una gran número de cuerpos lúteos).
Aquí hay que resaltar también que ¡¡¡QUE LOS EMBRIONES CONGELADOS POSEEN UNA FERTILIDAD MENOR Y UNA MAYOR TASAS DE PÉRDIDA EMBRIONARIA QUE LOS EMBRIONES TRANSFERIDOS EN FRESCO!!! (¡¡Fíjate en la figura de la izquierda de arriba!!)
b) pérdidas embrionarias debidas a la receptora
Debemos de tener en cuenta que no todas las receptoras tienen el mismo potencial para quedar gestantes después de recibir un embrión. Diversos estudios han mostrado que hay subpoblaciones de receptoras que son más fértiles que otras. Echad una ojeada a este estudio si queréis profundizar más sobre el tema https://doi.org/10.1073/pnas.1721191115.
Utilizar receptoras con una perfusión sanguínea no adecuada del cuerpo lúteo reduce también la tasa de gestación por transferencia. Además, diversos factores fenotípicos como baja condición corporal o bajo peso vivo, número de lactaciones, temperamento, y que hayan sufrido algúna enfermedad durante el postparto, afectan la tasa de gestación por transferencia realizada.
C) pérdidas embrionarias debidas a la téCnica en sí
El realizar una transferencia de embriones requiere el pasar el cervix, llegar al cuerno uterino ipsilateral al ovario donde se encuentra cuerpo lúteo y dejar allí al embrión junto con el medio que sostiene al embrión en la pajuela. Por tanto, la técnica en sí puede irritar el endocérvix o endometrio y es más invasiva que una inseminación artificial donde por norma general depositamos el semen en el cuerpo del útero. ¡¡Ni qué decir que el grado de dificultad para atravesar el cervix y el cuerno uterino está relacionado con la tasa de gestación por transferencia embrionaria!!.
Además la utilización de flunixin meglumine aumentó la tasa de gestación por transferencia embrionaria en diversos estudios. Aquí dejo un par de ellos realizados por el grupo Canadiense de Kasimanhikam por si quieres echarle un ojo (https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2019.08.011; https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2017.10.043).
Por último, los embriones que se transfieren en fresco pueden pasar varias horas en una pajuela de transferencia hasta que se transfieren a una receptora. No se sabe a ciencia cierta si el embrión experimenta cambios en su fisiología mientras está en la pajuela que afecten su capacidad para establecer la gestación. Pero desde mi punto de vista, este fenómeno debería de considerarse ya que se ha observado que el metabolismo de los embriones de ratón cambia en las 3 horas siguientes a su extracción del tracto reproductivo y su colocación en el medio de cultivo.
🌞 ¿Cuando la Transferencia dE EMBRIONES sí supera a la Inseminación artificial?
Sin embargo, a pesar de lo expuesto anteriormente, hay dos situaciones concretas (y desafortunadamente muy comunes dentro del sector de bovino de leche) que la utilización de la transferencia embrionaria aumenta ostensiblemente la tasa de gestación si la comparamos con la inseminación artificial. Estas situaciones son épocas de estrés por calor y vacas repetidoras.
🌞 SITUACIONES DE ESTRÉS POR CALOR
Durante los meses más cálidos, el rendimiento reproductivo de los bovinos cae drásticamente. El estrés térmico afecta múltiples niveles de la fisiología reproductiva como:
Inhibe la secreción de LH y altera el pico preovulatorio. (Disminuye la tasa de ovulación)
Disminuye la calidad del folículo dominante y altera la maduración del ovocito. (menor desarrollo del embrión)
Incrementa el estrés oxidativo, reduciendo la viabilidad del ovocito y aumentando la tasa de muerte embrionaria temprana.
¡¡Además una de las etapas más sensibles del embrión al estrés por calor es durante la etpada de desarrollo embrionario temprano..!!
En cambio, si producimos un embrión en épocas de temperaturas suaves, al transferirlo en épocas de estrés por calor, evitamos los efectos negativos que el calor ejerce sobre el embrión durante las etapas más vulnerables.
En el estudio que llevó a cabo el Grupo de Baruselli et al., (2011) https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0093691X11002780#fig4 observaron un aumento en la tasa de gestación durante el verano en el grupo de animales que recibieron un embrión producido In Vitro durante el invierno comparado con aquellas vacas que fueron inseminadas.
En las siguientes gráficas se muestran la tasa de producción de blastocisto por estación del año y estado productivo de los animales (izquierda) y la tasa de gestación durante los meses de calor utilizando o Inseminación artificial o transferencia de embriones In vitro producidos durante el invierno.
🔄 Vacas repetidoras
Las vacas repetidoras son aquellas que, a pesar de tener estros normales y ser inseminadas con buena técnica, no logran gestar tras 3 o más inseminaciones consecutivas. Este problema afecta hasta el 20-25% de las vacas de alta producción en muchas explotaciones.
Entre las causas más comunes están:
Alteraciones en la calidad del ovocito
Disfunción de la señal de reconocimiento materno (interferón tau)
Endometritis subclínicas
Disbalance hormonal (progesterona baja en fases clave)
La TE ofrece una solución directa: al evitar la ovulación, la fecundación y el desarrollo temprano del embrión, se salta gran parte de los cuellos de botella reproductivos en estas vacas. En las siguientes gráficas muestro los resultados obtenidos por Rodrigues et al (2010) https://doi.org/10.1016/j.anireprosci.2009.06.020 (Izquierda) y Baruselli et al 2011 https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2011.06.006 (derecha) dónde en ambos estudios vacas de leche repetidoras y de alta producción alcanzaron mayores tasas de gestación cuando recibieron un embrión que cuando fueron inseminadas.
⚖️ ¿Cómo mejorar la eficacia de la Transferencia dE embriones?
Desafortunadamente, la mayoría de los laboratorios académicos no tienen acceso a un número suficiente de vacas receptoras. Esto da lugar a que los avances que se producen en la producción de embriones en el laboratorio después no se pueden evaluar en tasas de gestación de en las receptoras. Por esta razón, más que nunca la colaboración estrecha entre el mundo académico, el sector privado y los productores/as resultan esenciales para avanzar en el estudio sobre la competencia embrionaria de embriones producidos in vivo o in vitro.
Una vez dicho esto, voy a dar un par de pinceladas sobre posibles estrategias potenciales que se podrían llevar a cabo a la hora de mejorar la tasa de gestación por embrión transferido, todo ello por supuesto, en base a mi opinión y la información que a día de hoy disponemos . Esta las he dividido en: a) conseguir un mejor embrión, 2) crear un mejor ambiente uterino, 3)
Los embriones producidos In Vivo seguirá siendo un método importante para la producción de embriones para transferencia, ya que se requieren pocos recursos laboratoriales y la tasa de gestación por transferencia es superior a la obtenida con embriones obtenidosIn Vitro.
La nueva generación de gonadotropinas, incluida la FSH sintética de acción prolongada, podrían dar lugar a nuevos protocolos que modificasen el tipo de folículo reclutado o limite la alteración de la función del tracto reproductivo. Un enfoque nutraceutico también puede mejorar la viabilidad y el número de embriones obtenidos por sesión de flushing así como la tasa de gestación por transferencia. Echa un ojo a este estudio https://doi.org/10.1292/jvms.12-0235 reciente donde las vacas que recibieron un suplemento rico en ácido linoleico y B-Carotenos tuvieron mayores tasas de gestación por embrión transferido que las vacas del grupo control.
a) conseguir un mejor embrión
Con respecto a los embriones producidos In Vitro, ni qué decir que los embriones más competentes provengan de sistemas de cultivo In Vitro, que imiten fielmente las condiciones In Vivo para la maduración y fertilización de los ovocitos y el desarrollo embrionario.
Por lo tanto, la determinación precisa del metaboloma del oviducto y el útero, así como de los requerimientos nutricionales del ovocito y el embrión, pueder dar lugar al desarrollo de medios de cultivo más apropiados para la para la producción In Vitro.
Un ejemplo de esto es lo muestra el siguiente estudio https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2005.11.022. Los embriones producidos en un medio en el que las concentraciones de aminoácidos reflejaban las del líquido oviductal aumentó la tasa producción de blastocistos por ovocito además de su congelabilidad.
b) CREAR UN MEJOR AMBIENTE UTERINO
La Progesterona es la hormona fundamental para el reconocimento maternal del embrion así como para mantener la gestación. Por lo tanto, todo lo que nos ayude a tener niveles adecuados de esta hormona nos ayudará a mejorar las tasas de gestación por trasnferencia embrionaria. Por ejemplo, realizar protocolos de sincronización para realizar Transferencia embrionaria a tiempo fijo, además de no tener que mirar cuando el animal se pone el celo, ha logrado aumentar la fertilidad por tranferencia embrionaria.
Por otro lado, es bien sabido que el cuerpo lúteo es la estructura ovárica encargada de la producción de progesterona. Sin embargo, diversos estudios han demostrado que el tamaño del cuerpo lúteo y la concentración circulante de progesterona no estuvieron relacionadas con la fertilidad por transferencia embrionaria (mira estos estudios, 10.1016/j.theriogenology.2019.06.006; https://doi.org/10.1016/S0093-691X(01)00563-5). Lo que sí que se ha comprobado que estuvo relacionado con la fertilidad por trasferencia embrionaria fue el grado de perfusión sanguínea del cuerpo lúteo al momento de la transferencia (10.1016/j.theriogenology.2019.06.006).
Por último, tratamientos hormonales como usar GnRH o hCG para aumentar la concentración de progesterona del cuerpo lúteo después de la transferencia ha mostrado resultados dispares entre los estudios. Hay estudios que se observaron un aumento de fertilidad por trasnferencia. Sin embargo, en otros estudios no se mostraron diferencias.
c) utilización de nuevas herramientas para la producción de embriones
Riency et al 2011 señaló que los instrumentos utilizados para la producción de embriones no habían cambiado apenas durante las últimas décadas. El comienzo en la utilización recientemente del cultivo de microfluidos para el cultivo de embriones In Vitro, el uso de marcadores para predecir la capacidad del potencial de fertilidad del embrión, así como el uso de marcadores para predecir la capacidad del útero para soportar el desarrollo embrionario y mantenimiento de la gestación, son biomarcadores que actualmente se están utilizando e investigando como herramientas para ayudar a aumentar la tasa de gestación por transferencia así como para disminuir las pérdidas embrionarias por transferencia.
🔐 Conclusión: la promesa está viva
La TE no ha fallado, simplemente no siempre se aplica con las condiciones ideales. Con la mejora de la tecnica de la producción, una selección adecuada de embirones y receptoras, es una herramienta que puede mejorar y mucho la fertilidad en muchas explotaciones.
📅 En verano, con vacas repetidoras o en planes de mejora genética, la TE es tu aliada.