Efectos de la melatonina exógena sobre la viabilidad embrionaria en situaciones de subnutrición en la oveja

Vázquez, María Isabel
Abecia Martínez, Alfonso (dir.) ; Forcada Miranda, Fernando (dir.)

Universidad de Zaragoza, 2009


ISBN: 978-84-694-3905-0, 978-84-694-3905-0

Resumen: A partir de los antecedentes que por un lado evidencian que la subnutrición afecta la eficiencia reproductiva en las ovejas, disminuyendo las tasas de gestación y/o causando un retraso en el desarrollo embrionario y que, por otra parte, se conoce que la melatonina es la hormona mediadora de los efectos entre la estacionalidad y el eje reproductivo, actuando con efectos benéficos tanto a nivel embrionario como del tracto reproductivo, nuestra hipótesis de partida planteó que el tratamiento con melatonina exógena podría ser una herramienta útil para paliar o revertir los efectos adversos que causa la subnutrición sobre la supervivencia embrionaria en las explotaciones ovinas. Por todo ello, la presente Tesis Doctoral investigó los efectos de la melatonina exógena tanto in vivo como in vitro sobre la competencia oocitaria y la viabilidad embrionaria en situaciones de subnutrición en la especie ovina, evaluando también dicho efecto sobre la población de receptores esteroideos en el endometrio, todo ello durante la estación reproductiva y el anoestro estacional y en hembras en diferentes estados fisiológicos (vacías y a los 45 días post-parto). Por tal motivo se realizaron un total de cuatro experimentos utilizando ovejas adultas de raza Rasa Aragonesa. Cada uno de los experimentos se basó en un diseño factorial 2 x 2, considerando el tratamiento o no con melatonina exógena y el tratamiento nutricional (subnutrición o no) como factores fijos. De esta manera, los 4 grupos experimentales en cada uno de los experimentos realizados fueron: ovejas alimentadas con dieta control y que no recibieron implantes de melatonina (C-MEL), ovejas alimentadas con dieta control y que recibieron implantes de melatonina (C+MEL), ovejas subnutridas y que no recibieron implantes de melatonina (B-MEL) y ovejas subnutridas y que recibieron implantes de melatonina (B+MEL). Las dietas control cubrían 1,5 veces las necesidades de mantenimiento, mientras que las dietas de subnutrición cubrían 0,5 veces dichas necesidades, en ambos casos durante un periodo de 21 días, desde el inicio de la sincronización de celos hasta el momento de la recuperación de los embriones u oocitos (Día 5 tras el celo). Los experimentos 1 y 2 se realizaron con ovejas vacías durante la estación reproductiva y durante el anoestro estacional, respectivamente. Los experimentos 3 y 4 se realizaron con ovejas que se encontraban con más de 45 días post-parto, de nuevo durante la estación reproductiva y el anoestro estacional, respectivamente. Debido a las diferentes respuestas encontradas en los parámetros estudiados en cada estación, se introdujo al modelo original la época del año (estación reproductiva y/o anoestro estacional) como factor fijo, obteniéndose un diseño factorial final de 2x2x2. En cada uno de los experimentos se estudió el efecto de la melatonina exógena sobre la viabilidad de los embriones recuperados in vivo, de los embriones producidos in vitro a partir de los oocitos procedentes de los ovarios recuperados al momento del sacrificio (Día 5 tras el celo), así como también los efectos sobre la expresión de los receptores esteroideos de progesterona (RP) y de estrógenos (RE¿) en el endometrio. En todos los experimentos se observó que, en respuesta al tratamiento nutricional, todas las ovejas subnutridas (implantadas o no) presentaron pérdidas significativas de PV y CC en el momento del sacrifico respecto a las ovejas control (P<0,01). En el Experimento 1 se observó que la melatonina exógena perjudicó la viabilidad de los embriones recuperados in vivo de las ovejas subnutridas (P<0,05). No hubo efectos de los tratamientos nutricionales sobre la competencia oocitaria ni en el posterior desarrollo in vitro de los embriones, aunque hubo una interacción significativa melatonina x nutrición, de manera que la hormona pineal disminuyó el número de oocitos no aptos para la maduración in vitro en las ovejas subnutridas (P<0,05), aumentándolo por otra parte en las ovejas control (P<0,05). También fue interesante observar que la melatonina exógena interaccionó con la nutrición disminuyendo la expresión de RP en los epitelios glandulares (superficiales y profundos) de las ovejas subnutridas (P<0,05) pero aumentando dicha expresión en el estroma superficial de las ovejas control (P<0,05). No hubo efectos significativos de los principales factores sobre la expresión de RE¿. En el Experimento 2, la melatonina exógena tendió a mejorar la viabilidad de los embriones recuperados in vivo, independientemente del nivel nutricional que recibieron las ovejas (P<0,1). Respecto a la producción in vitro de embriones, se observó un efecto benéfico de la melatonina sobre la tasa de división y el posterior desarrollo embrionario hasta el estadio de blastocisto principalmente en los oocitos provenientes de los ovarios de las ovejas subnutridas (P<0,05). No se observaron efectos de los tratamientos ni interacción alguna sobre la expresión de RP y RE¿, Los hallazgos procedentes de los efectos de la melatonina exógena sobre la viabilidad de los embriones obtenidos in vivo en los experimentos 1 y 2, durante ambas épocas del año estudiadas se describen en el Artículo I. Se observó que durante el anoestro estacional la melatonina exógena tendió a mejorar la viabilidad embrionaria, principalmente sobre los embriones procedentes de las ovejas subnutridas (P=0,1) y que tuvo el efecto contrario durante la estación reproductiva (P<0,05). Se sugirió entonces que los mecanismos que determinan la interacción entre la melatonina exógena y el nivel nutricional sobre el desarrollo embrionario estarían regulados estacionalmente. En el Artículo II, hemos evaluado los efectos de la melatonina y la subnutrición sobre la competencia oocitaria, la producción y el desarrollo temprano in vitro durante la estación reproductiva y el anoestro estacional observados en las ovejas vacías de los experimentos 1 y 2 de la presente tesis. Encontramos un importante efecto de la época del año sobre los parámetros evaluados: así, durante la estación reproductiva se obtuvo un mayor número de oocitos recuperados por oveja, mayor número y tasa de oocitos aptos para FIV respecto al anoestro estacional (P<0,01). Por el contrario, en el anoestro se observó que las tasas de división tendieron a ser mayores que durante la estación reproductiva, principalmente para las ovejas subnutridas implantadas con melatonina. Se concluyó que hubo un efecto perjudicial del anoestro estacional y de la subnutrición sobre la competencia de los oocitos, aunque la melatonina exógena mejoró dicha competencia oocitaria en las ovejas subnutridas durante el anoestro estacional. En el Experimento 3 encontramos un efecto benéfico de la melatonina exógena sobre las tasas de viabilidad embrionaria (P<0,05) y de gestación el día 5 en las ovejas subnutridas (P<0,05). Solo se observó efecto del tratamiento nutricional sobre los parámetros evaluados durante la producción in vitro, de manera que las ovejas subnutridas presentaron un menor número de embriones divididos y de blastocistos respecto de las ovejas control (P=0,09), aunque sólo en las ovejas subnutridas la melatonina exógena mejoró el número de embriones divididos (P<0,05). En general, no se detectaron efectos del tratamiento nutricional o de la melatonina sobre la expresión de RP y de RE¿, observándose solo un aumento en la expresión de RP en el epitelio glandular profundo de las ovejas subnutridas implantadas (P<0,05). En el Experimento 4, hubo un efecto beneficioso muy evidente de la melatonina exógena sobre los parámetros evaluados en los embriones recuperados in vivo. Así, se observó que independientemente del nivel nutricional, la melatonina mejoró el número de embriones recuperados por cuerpo lúteo (CL) (P=0,08), el número de embriones viables por CL (P<0,01) y, particularmente en ovejas subnutridas, las tasas de viabilidad (P<0,05) y de gestación (P<0,05). Por el contrario, no hubo efecto de los tratamientos ni interacción alguna sobre la competencia oocitaria y su posterior desarrollo in vitro. Solo se observaron efectos de la interacción de los tratamientos sobre la expresión de RP y de RE¿ (P<0,01). De esta manera, en los epitelios glandulares y en los estromas (superficiales y profundos) de las ovejas subnutridas, el tratamiento con melatonina disminuyó la expresión de RP, al contrario que en las ovejas control, donde la hormona pineal aumentó la expresión de RP (P<0,01). Con respecto a RE¿, el tratamiento con melatonina disminuyó su expresión en el epitelio glandular profundo (EGp) de las ovejas subnutridas, mientras que la aumentó en el EGp de las controles (P<0,01). En el Artículo III de esta Tesis se describieron los resultados del experimento 4, considerando los efectos de la melatonina exógena sobre la competencia oocitaria y el desarrollo in vitro de los embriones, así como también sobre la viabilidad de los embriones recuperados in vivo procedentes de ovejas en el período post-parto (más de 45 días) durante el anoestro estacional. Se concluyó que la melatonina exógena mejoró la viabilidad embrionaria durante dicha estación, particularmente en las ovejas post-parto subnutridas, y que estos efectos no estarían mediados por una acción de esta hormona sobre la competencia de los oocitos. En conclusión, los resultados de la presente Tesis en general confirman nuestra hipótesis de trabajo, aunque los efectos de la melatonina exógena sobre los parámetros reproductivos estudiados en ovejas en condiciones de subnutrición fueron dependientes tanto del estado fisiológico como de la época del año en que se realizó el tratamiento. De esta manera, la melatonina exógena fue capaz de mejorar la viabilidad embrionaria in vivo así como también la competencia y el desarrollo de los oocitos in vitro, pero únicamente durante el anoestro estacional en las ovejas vacías y en condiciones de subnutrición. Este hecho estuvo acompañado de una ausencia de efectos de la melatonina sobre la expresión de los receptores esteroideos (RP y RE) en el endometrio. En cambio, en las ovejas post-parto y subnutridas, los efectos beneficiosos de la melatonina se observaron únicamente sobre la viabilidad embrionaria in vivo, acompañados con cambios en la expresión de RP y RE¿ tanto en la estación reproductiva como en el anoestro estacional.

Pal. clave: oveja ; nutrición animal ; melatonina

Área de conocimiento: Producción animal

Departamento: Producción Animal y Ciencia de los Alimentos

Nota: Presentado: 10 12 2009

Nota: Tesis-Univ. Zaragoza