CICLO
ESTRAL
BOVINO
TABLA DE CONTENIDO
1._
PRESENTACIÓN
......................................................................................................
2_
2._
INTRODUCCIÓN
......................................................................................................
2_
3._
DINÁMICA FOLICULAR EN EL BOVINO DURANTE EL CICLO
ESTRAL .... 2_
4._
ENDOCRINOLOGIA Y CARACTERÍSTICAS DEL DESARROLLO
FOLICULAR
DURANTE EL CICLO ESTRAL BOVINO ...................................... 5_
1. PRESENTACIÓN
Este
documento revisa el ciclo estral bovino, definiéndolo como una serie de eventos
que empiezan con un celo, y terminan en el celo siguiente y se caracterizan por
el crecimiento y la regresión de folículos y cuerpo lúteo, en un promedio de 21
días.
Puntualiza
la dinámica folicular y el desarrollo de ondas en cada ciclo estral y la endocrinología y características del desarrollo folicular durante
el ciclo estral bovino.
2. INTRODUCCIÓN
En los
últimos 20 años, se logró una mejor comprensión de la fisiología reproductiva en
el ganado vacuno, particularmente relacionado a la función ovárica, debido al
uso de la ecografía y el desarrollo de ensayos hormonales mas exactos (Sartori
y Barros, 2011).
El ciclo
estral representa un patrón cíclico de actividad ovárica que permite a las hembras
ir de un periodo reproductivo de no receptividad a uno de receptividad permitiendo
establecer el apareamiento y el subsecuente establecimiento de la gestación (Forde
et al, 2011). El inicio del ciclo
estral ocurre al momento de la pubertad, en donde la hembra bovina entra a un
periodo de ciclicidad reproductiva que continua a través de toda su vida, a
excepción del periodo de gestación o de balance energético negativo en el cual
prevalece el anestro (revisado por Sartori y Barros, 2011).
3. DINÁMICA FOLICULAR EN EL BOVINO
DURANTE EL CICLO ESTRAL
El
crecimiento, desarrollo y maduración de los folículos
ováricos es un proceso fundamental para la alta eficiencia reproductiva en los
animales de granja
CICLO ESTRAL BOVINO
(Forde et al., 2011). Durante el desarrollo fetal se establece un número fijo
de folículos primordiales, el crecimiento de un folículo ovárico toma un
período de 3-4 meses y se categoriza como estadío gonadotrofina independiente y
gonadotrofina dependiente (Webb et al., 2004).
Las
opiniones científicas sobre la foliculogénesis en el bovino han variado a través
de la historia de la investigación (Adams y Pierson, 1995). A Rajakoski (1960) se le ha acreditado la proposición inicial
de la teoría de las ondas de crecimiento folicular durante el ciclo estral bovino.
Basado en la evaluación anatómica e histológica de ovarios obtenidos de vacas sacrificadas en días conocidos del ciclo estral,
concluyó que ocurrían dos ondas de crecimiento de folículos antrales (5mm de diámetro). No obstante resultados de trabajos histológicos posteriores
realizados por otros autores refutaron el fenómeno de las ondas y apoyaron la
noción de que el crecimiento folicular era continuo e independiente de las fases
del ciclo. Si bien algunos autores apoyaban la teoría de que los folículos se desarrollaban
en periodos u ondas, la mayoría de los investigadores estaban de acuerdo con la
noción de que el crecimiento folicular era continuo e independiente de las fases
del ciclo. La confusión y controversia continuó hasta la segunda mitad de la
década del 80, en que trabajos utilizando ultrasonografía de tiempo real
documentaron convincentemente que el crecimiento folicular en el bovino ocurre simulando ondas (Sirois y Fortune, 1988; Ginther et al., 1989a y Savio et al., 1990). Desde ese momento se ha
realizado un importante número de trabajos que demuestran que el patrón de
ondas se repite en casi todos los estadios de la vida de la vaca, incluyendo la
preñez (Ginther et al., 1996) y el periodo postparto (Savio et al., 1990 ). En estudios de
vaquillonas prepúberes (Evans et al., 1994), la composición de las ondas foliculares no ovulatorias
fueron muy similares a la de animales maduros y se concluyó que el fenómeno de
emergencia de ondas se establece temprano, en el periodo prepuberal (alrededor
de las dos semanas de vida).
3.1 Ondas foliculares
Una onda de
crecimiento folicular involucra el desarrollo sincrónico de un grupo de folículos
(Ginther et al., 1989a), durante 2-3 días que
son detectados por ultrasonografía a un diámetro de 3-4mm (Adams y Pierson,
1995 y Adams, 1999). La velocidad de crecimiento es similar durante
aproximadamente dos días. Está caracterizada por el desarrollo de un gran folículo,
llamado dominante, el cual es anovulatorio si ocurre durante la fase luteal y ovulatorio
si ocurre en la fase folicular (Ginther et al., 1996); y varios folículos subordinados que invariablemente se
atresian. Los resultados de estos primeros estudios de la dinámica folicular dio
lugar a la hipótesis de que el folículo dominante suprime el crecimiento de los
folículos subordinados en la onda existente, y la aparición de la onda
folicular siguiente. El apoyo a esta hipótesis fue proporcionada en una serie de
estudios que implica el tratamiento sistémico con la porción proteica del
líquido folicular y por electrocauterización del folículo dominante (Adams et al., 1992)
3.2 Patrón de dos ondas versus tres ondas
Si bien se
ha descrito que en 95% de los ciclos estrales hay dos o tres ondas de
desarrollo folicular, hay diferencias entre los estudios en cuanto a la
preponderancia de animales con dos o tres ondas. Algunos investigadores han observado
una preponderancia de ciclos estrales de dos ondas (Ginther et al., 1989a), mientras que otros
indican una preeminencia de ciclos de tres ondas (Sirois y Fortune, 1988 y Bo et al., 1993) y otros han observado
una distribución igual (Adams y Pierson, 1995).
Para el
patrón de dos ondas (Figura 1), la primera onda comienza, en promedio, el día 0
(día de la ovulación) y la segunda onda comienza en el día 10 (Ginther et al., 1989a). Cada onda está compuesta de varios folículos individualmente
identificables a partir de un diámetro de 4mm. Se describieron en el desarrollo
del folículo dominante de la primera onda una fase de crecimiento, una fase
aparentemente estática, y una fase de regresión. El folículo dominante de la
segunda onda es el ovulatorio y el diámetro máximo alcanzado no difiere del de
la primera onda (promedio 16mm). Los folículos subordinados en cada onda incrementan su diámetro durante unos pocos
días, el mayor de ellos puede alcanzar un diámetro promedio de 8 mm, tres días después
de la emergencia de la onda, luego tienen una pequeña fase estática y regresionan. Para el patrón de
tres ondas (Figura 1) la emergencia de las ondas ocurren en promedio en los
días 0, 9 y 16; las dos primeras son anovulatorias. Las características del
folículo dominante de la primera onda entre el patrón de dos ondas y el patrón
de tres ondas no es diferente, pero la segunda onda emerge 1 a 2 días más temprano
en los animales con dos ondas que en los de tres ondas. Además, existe una gran
variabilidad individual en cuanto al día de emergencia de cada onda,
especialmente la segunda onda que puede comenzar entre los días 6 a 12 (Ginther et al., 1989a; Bo, et al., 1993; Adams y Pierson, 1995 y Ginther et al., 1996).
El cuerpo
lúteo comienza su regresión más temprano en los ciclos de dos ondas (día 16)
que en los de tres ondas (día 19) afectando correspondientemente el intervalo
interovulatorio (20 días y 23 días respectivamente; Ginther et al., 1989a). En ambos casos, el folículo dominante en el momento que ocurre
la lute_lisis se torna en folículo
ovulatorio y la emergencia de la onda siguiente se produce el día 0 muy cerca del
día de la ovulación. La longitud del ciclo de la vaca varía de acuerdo a su
patrón de desarrollo folicular entre 20 y 23 días, por lo que el ciclo de 21
días histórico no existe, sino como un producto de los promedios entre los ciclos
de 2 y 3 ondas (Adams et al., 2008).
A su vez,
se encontró que animales Bos indicus pueden tener ciclos con 4 ondas de desarrollo folicular (Bo et al., 1993 y Figueredo et al., 1997). Si bien los factores
que afectan el desarrollo folicular no han sido
enteramente dilucidados, aparentemente no hay diferencias de fertilidad entre
las vacas de dos y tres ondas. Sin embargo factores como el nivel nutricional, stress
calórico, especie, edad o anestro lactacional pueden modificar el patrón de desarrollo
folicular (Murphy et al., 1990; Savio, et al., 1990; Roche et al., 1992 y Adams y Pierson, 1995). Para mencionar uno de ellos, se reportó
que el nivel nutricional bajo estuvo asociado a una proporción más alta de
ciclos de tres ondas (Murphy et al., 1990).
_
4. ENDOCRINOLOGIA Y CARACTERÍSTICAS
DEL DESARROLLO FOLICULAR
DURANTE EL CICLO ESTRAL BOVINO
La vaca es
poliéstrica anual (cicla todo el año) y cada ciclo dura entre 17 y 23 días, el
celo entre 6 y 18 hs, y la ovulación tiene lugar entre 24 y 30 hs después de
comenzado el celo.
Después de
la ovulación, el cuerpo lúteo (CL) se desarrolla y la concentración plasmática
de progesterona aumenta entre el día 4 y 12 del ciclo para permanecer constante
hasta la lute_lisis, que comienza entre los
días 16 a 19 (Mapletoft et al., 1999). Todos estos cambios durante el ciclo estral del bovino
están regulados por una delicada interacción entre las hormonas sintetizadas y
secretadas
en el hipotálamo:hormona
liberadora de gonadotrofinas (GnRH);
la
hipófisis: hormona folículo estimulante (FSH) y hormona luteinizante (LH);
los ovarios: progesterona (P4), estradiol
(E2) e inhibina y el
útero:
prostaglandina F2_ (PGF), constituyendo lo que se
conoce comúnmente como eje hipotalámico-hipofisiario-gonadal-uterino. Este control
es ejercido a través de un sistema de regulación mediante el cual una hormona o
producto de secreción puede inhibir la liberación de otra hormona
(retroalimentación negativa) o, por el contrario, estimular la síntesis y
liberación de una mayor cantidad de hormona (retroalimentación positiva)
La
naturaleza ha desarrollado estrategias que permiten a algunos folículos continuar
el crecimiento y ovular (un folículo en el caso de las especies mono ovulares
como la vaca), mientras que al mismo tiempo minimiza la atresia de los folículos
del pool de reserva, suprimiendo el reclutamiento entre ondas. El mecanismo que
regula la dinámica folicular está basado en respuestas diferenciales a la
hormona folículo estimulante (FSH) y hormona luteinizante (LH) (Ginther et al., 1996). Los aumentos periódicos
de las concentraciones de FSH circulantes son responsables de las emergencias
de las ondas foliculares, por lo tanto las vacas con 2 ondas tienen 2 aumentos
y las de 3 ondas tienen 3 aumentos de FSH (Ginther et al., 1989a; Figura 1).
A su vez,
la FSH circulante es suprimida por la retroalimentación negativa de los
productos de los folículos en crecimiento (principalmente estradiol e inhibina),
previendo la emergencia de una nueva onda (Adams y Pierson, 1995).
Además de
los factores endócrinos se han estudiado factores reguladores intragonadales
que intervienen en el control aut_crino y
parácrino de la función ovárica (Ginther et al., 1996). En general se piensa que estos factores intraováricos
modulan el número y desarrollo de los folículos en crecimiento, principalmente
a través de la regulación de las gonadotrofinas o de la respuesta a las mismas.
Sin embargo, los efectos supresivos del folículo dominante sobre los
subordinados, se ejercen aparentemente a través de canales sistémicos más que
aut_crinos o parácrinos (Ginther et al., 1996).
La
supresión periódica de FSH favorece las reservas del ovario previendo el reclutamiento
continuo de los folículos antrales grandes, ya que el 99% de ellos irá a atresia.
El aumento de FSH permite el crecimiento folicular suficiente para que algunos
folículos adquieran la capacidad de responder a LH. Al mismo tiempo que los perfiles
de crecimiento del folículo dominante y el de los subordinados comienzan a
diferenciarse (momento de la selección) la FSH declina rápidamente (alrededor
del 2º día de la emergencia de la onda). El folículo destinado a ser dominante tiene
más receptores de LH, ventaja competitiva sobre los otros folículos destinados
a ser subordinados, que le permite sobrevivir sin FSH (Ginther et al., 1996). Sin embargo, la
respuesta a la LH y la habilidad de convertirse en folículo dominante no es un
proceso del todo o nada y parece ser más una diferencia cuantitativa y no
absoluta entre los folículos de una onda.
Los
folículos subordinados pueden convertirse en dominantes si el folículo dominante
original es removido (Adams y Pierson, 1995 y Ginther, et al., 1996).
Además, la
competencia por la LH entre muchos folículos dominantes se manifiesta en
animales superestimulados con altas dosis de FSH por el menor diámetro máximo
que alcanzan comparado con un solo folículo dominante (Adams y Pierson, 1995). La supresión continua de LH como consecuencia de la secreción de
progesterona de la fase luteal causa que el folículo dominante pare sus
funciones metabólicas y comience a regresionar. Este cese de la secreción de
los productos foliculares (estrógeno e inhibina) produce el aumento de FSH que
va a ser la responsable del comienzo de la emergencia de la siguiente onda
folicular, repitiéndose el ciclo. Por último la liberación de la supresión
progestacional en la luteolisis permite el incremento de la frecuencia de los pulsos de
LH, un mayor crecimiento del folículo dominante y concentraciones muy altas de
estradiol, que induce finalmente el pico de LH, que es seguido por la ovulación
(Mapletoft et al., 1999).
4.1 Control local versus sistémico
Los dos
ovarios actúan como una sola unidad; por ejemplo, cada onda folicular incluye
folículos de ambos ovarios que responden al unísono. En un estudio de las relaciones
intra ováricas (Ginther et al., 1989b), los autores concluyeron que el folículo dominante
suprime a los subordinados y una nueva onda emerge más bien por canales
sistémicos (end_crinos) que locales. Solo un
folículo del par de ovarios es seleccionado para ser dominante, el lado del desarrollo
del folículo dominante es al azar, y el folículo dominante tiene la misma
probabilidad de residir en el mismo ovario, o en el ovario contralateral al que
tiene mayor cantidad de folículos subordinados. El lado del cuerpo lúteo o del
folículo dominante de una onda folicular anterior no tiene efecto en el lado
del folículo ovulatorio. Aunque factores intrafoliculares (aut_crinos y parácrinos) son importantes para el crecimiento, la salud
y muerte de un folículo individual, no existe una documentación convincente in vivo que un folículo afecte el estado
de salud/regresión de sus folículos vecinos por un efecto local (Adams et al., 2008).
4.2 Gonadotrofinas y sus receptores
La
emergencia de una onda folicular y la selección del folículo dominante están asociadas
con un incremento temporal y la caída en las concentraciones de FSH (Adams et al., 1992). La emergencia de una
onda folicular es precedida por un incremento en el plasma de las
concentraciones de FSH, tanto en ondas espontáneas como inducidas. Los
productos foliculares, especialmente aquellos del folículo dominante, son responsables
de la supresión de la liberación de FSH y, por lo tanto, de la emergencia de la
siguiente onda folicular. Al final del período de dominancia (en la ovulación o
en la fase medio-estática de un folículo dominante no ovulatorio), las concentraciones
circulantes de FSH comienzan a incrementarse 1,5 a dos veces en los siguientes
2 días, y alcanzan el pico aproximadamente 12-24h antes de la emergencia de la
onda (cuando el futuro folículo dominante tiene 4-5mm de diámetro). Si un
folículo dominante existente es removido (por ejemplo en una ablación folicular),
comienza un incremento en la FSH dentro de las 12h posteriores, resultando en
la emergencia de una nueva onda folicular dentro de las 24h posteriores (Bergfelt
et al., 1994).
Intervalo interovulatorio de 2 ondas
Intervalo interovulatorio de 3 ondas
Figura 1: Desarrollo de la dinámica folicular
ovárica y secreción de gonadotrofina durante un ciclo estral de dos y tres
ondas en ganado bovino. Los folículos dominantes y subordinados están indicados
como círculos abiertos (viables) o sombreados (atrésicos). Un aumento en la
circulación de FSH (línea gruesa) precede la emergencia de cada onda. Un aumento
en la concentración circulante de LH (línea delgada) precede a la ovulación. El
aumento de LH es precedido por un aumento de la frecuencia de pulsación de LH
como resultado de la baja circulación de la concentración de progesterona
(periodo de lute_lisis y luteogénesis
respectivamente).
Fuente:
Adams et al., 2008
La
selección del folículo dominante está asociada con un descenso sanguíneo de las
concentraciones de FSH durante los 3 primeros días del inicio de la onda. El
pico más bajo en la concentración de FSH se alcanza a los 4 días posteriores de
la emergencia de la onda, y las concentraciones se mantienen bajas por los
siguientes 2-3 días. Los receptores para FSH están presentes solo en las
células de la granulosa, mientras los receptores para LH están localizados
tanto en las células de la teca como de la granulosa de las paredes de los folículos
antrales. El folículo dominante adquiere más receptores para LH en las células
de la granulosa que los folículos subordinados y es por tanto capaz de cambiar
la dependencia de gonadotrofina a LH durante el punto más bajo de concentración
de FSH, y continuar el crecimiento mientras los subordinados regresionan (Adams
et al., 2008).
4.3 Productos ováricos y uterinos
El cuerpo
lúteo es la principal fuente de progesterona; la morfología del cuerpo lúteo y
la concentración plasmática de progesterona son buenos indicadores de la síntesis
de progesterona dentro del cuerpo lúteo (Singh et al., 2003). La intensa angiogénesis,
la proliferación de las paredes de la células de la teca y la granulosa del folículo
ovulado, y su diferenciación (luteinizacion) durante
los primeros 5-6 días después de la ovulación (metaestro) resulta en un
incremento progresivo en las concentraciones plasmáticas de progesterona desde
<1ng/ml en los 3 días posteriores a la ovulación a aproximadamente 3 ng/ml
en el día 6. Las concentraciones plasmáticas de progesterona alcanzan el pico
entre los 10 y 14 días posteriores a la ovulación (>4 ng/ml), seguido por un
descenso en la concentración después del día 16 debido a la luteolisis (muerte celular por hipoxia debido a la hialinizacion de los vasos sanguíneos) inducida por la PGF liberada desde el endometrio
de la hembra no gestante. El folículo dominante de ambas ondas, ovulatoria y no
ovulatoria producen estradiol. Se requieren de las células de la teca para la
conversión de progesterona a andrógenos, y de la enzima aromatasa para convertir
el andrógeno a estradiol, ésta está localizada exclusivamente en las células de
la granulosa. Después de la emergencia de la onda, el estradiol contenido en el
licor folicular del folículo dominante en crecimiento incrementa como mínimo 20
veces el día de la selección (3 días posteriores a la emergencia de la onda), seguido
por un triple descenso en la fase estática temprana del folículo dominante anovulatorio
(6 días), antes del regreso a la línea base en la fase de regresión temprana (11
días; Singh et al., 2003). El pico en la concentración de estradiol en el líquido folicular
de un folículo ovulatorio es dos veces más alto que el pico en el folículo dominante
no ovulatorio. Un tratamiento con estradiol exógeno durante la fase luteal induce
la regresión del folículo dominante existente, probablemente por la supresión
de LH y FSH, seguido por un rebote de la FSH y sincronización de una nueva onda
folicular (Bo et al., 1995 y Adams, 1999). Este tratamiento es la base de muchos
protocolos actuales de sincronización de ovulación para inseminación artificial
a tiempo fijo y superestimulación. Además de estradiol, que tiene la mayor
acción inhibitoria sobre la FSH, los folículos en crecimiento producen otros
factores así como el factor de crecimiento similar a insulina (IGFs), inhibina
y folistatina (Singh et al., 1999) que además regulan la liberación y disponibilidad de FSH.
Aunque el folículo dominante juega el rol más importante, todos los folículos
de una onda en emergencia contribuyen a la supresión del incremento de una onda
de FSH.
La
liberación de ambas, FSH y LH es inducida por pulsos de GnRH del hipotálamo,
pero porque la liberación de FSH esta profundamente influenciada por productos
foliculares y porque la vida media de esta es más larga que la LH, los
episodios de liberación de FSH son menos aparentes que los de LH. La frecuencia
y amplitud de los pulsos de LH están influenciadas por las concentraciones
circulantes de ambos, progesterona y estradiol. Altos niveles de progesterona
producidos por un cuerpo lúteo funcional durante el diestro o gestación suprime
la frecuencia de pulsos de LH (Jaiswal, 2007). Por lo tanto, folículos dominantes
crecen más y permanecen dominantes por un intervalo más largo cuando la
frecuencia de pulso de LH es elevada (en caso de concentración baja de progesterona;
Adams, 1999). El incremento en las concentraciones de estradiol con descenso de
la progesterona después de la luteolisis
incrementa más la frecuencia de pulsos de LH, culminando en un gran aumento
preovulatorio de LH. Esta es seguida de ovulaci n 24-32 h posteriores.
Después de
la ovulación, se forma el cuerpo luteo a partir de las células foliculares remanentes
y se produce un incremento progresivo de las concentraciones circulantes de
progesterona, a medida que el cuerpo luteo crece. La concentracion de progesterona permanece elevada durante la vida del cuerpo
luteo y es esencial para el desarrollo y mantenimiento embrionario y el establecimiento
de la gestaci n. Las concentraciones circulantes de progesterona ademas bloquean
la onda preovulatoria de LH y la ovulación.
4.4 Comportamiento del celo
Posterior a
la luteólisis, las concentraciones séricas de progesterona decrecen y la
concentracio n de estradiol 17_producida
por el foliculo dominante se incrementa. El descenso de la progesterona y el
incremento de estradiol son los responsables del evidente comportamiento de
celo y del pico preovulatorio de GnRH/LH. El estro o celo es el periodo de receptividad
sexual, que dura entre 30 min y 27 h en Bos
taurus (Lopez et al., 2004 y entre 1 y 20h en Bos
indicus (revisado por Bo et al., 2003).
Se calculó
que para vacas lecheras el promedio de duración de celo fue de 8,1 h con 9,1
eventos o montas registradas durante la duración del estro. Existe evidencia (Lopez
et al., 2004) que la duración del estro
decrece a medida que la producción láctea se incrementa (14,7 y 2,8 h en vacas productoras
de 24 o 55 kg de leche respectivamente). Para vaquillas la duración del celo aparentemente
es mas larga, 12-14 h. Tanto la duración del estro como la intensidad en la
expresión del celo se ven afectados por una serie de factores ambientales que
incluyen tipo de suelo, tamaño del grupo sexualmente activo y presencia del
toro (revisado por Forde et al., 2011).
En ganado Bos indicus, el comportamiento del celo,
cuando se detecta (<50% de las vacas) fue mas corto (10,5± y 13,6± 1,2 h
posterior a inducción con PGF y celo natural respectivamente) que cuando se comparó
con ganado europeo y hubo una mayor incidencia de celos nocturnos (Sartori y
Barros, 2011).
5. CONCLUSIONES
El ciclo
estral en bovinos tiene típicamente 17-23 días de duración. El celo puede durar
entre 1-27-h. Durante los ciclos estrales normales suele haber dos a tres ondas
de crecimiento folicular (ocasionalmente cuatro ondas) cada uno con un periodo
de emergencia y selección seguido por atresia u ovulación del folículo
dominante. Las hormonas FSH y LH son las principales reguladores de la
foliculogénesis y la producción de esteroides. La LH es la hormona luteotropa
mas importante en el ganado vacuno. La frecuencia de pulsos de LH es la que
afecta el destino final de un folículo dominante seleccionado. La secreción
pulsátil PGF de origen uterino es la principal señal hormonal que induce la regresión
del cuerpo lúteo y da paso de la fase luteal a la fase folicular del ciclo
estral.
No hay comentarios:
Publicar un comentario