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noviembre 2023

Utilización y beneficios del uso de semen sexado de toro.

Vet. Arg. – Vol.  XL – Nº 427 – Noviembre 2023.
Alejandro Córdova Izquierdo1, Jorge A. Saltieral Oaxaca1, Gabriela Barrientos Ruiz2, Abel E. Villa Mancera3, Armando Gómez Vazquez4, Pedro Sánchez Aparicio5, Jaima Olivares Pérez6, Carlos Bedolla Cedeño7, Saúl Sánchez Sánchez8.

Resumen
El sexado de espermatozoides en el toro, es una de las biotecnologías reproductivas que ya se está aplicando en la producción animal con el fin de optimizar la fertilidad, eficiencia reproductiva y productividad de los bovinos. En este trabajo, se describen las áreas de utilización y beneficios del sexado de la aplicación del sexado de espermatozoides del toro.
Palabras clave: Espermatozoides, sexado, toro, fertilidad, bovinos, productividad.

Use and benefits of using sexed bull semen.
Summary
The sexing of spermatozoa in the bull is one of the reproductive biotechnologies that is already being applied in animal production in order to optimize fertility, reproductive efficiency and productivity of bovines. In this work, the areas of use and benefits of the sexing of the application of the sexing of bull spermatozoa are described.
Key words: Spermatozoa, sexing, bull, fertility, cattle, productivity
1Departamento de Producción Agrícola y Animal. Universidad Autónoma Metropolitana. Unidad Xochimilco,
México.2Práctica privada. México. 3Facultad de Veterinaria. Benemérita Universidad de Puebla, México. 4Divisió Académica de Ciencias Agropecuarias. Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, México. 5Departamento de Farmacología. UAEM.  6Facultad de Veterinaria. Universidad Autónoma de Guerrero, México. 7Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, México. 8Departamento de Reproducción. INIA, Madrid, España.
Autor de correspondencia: Dr. Alejandro Córdova Izquierdo  acordova@correo.xoc.uam.mx

Introducción
La manera de regular o predecir el sexo de la descendencia de los bovinos puede ser lograda por medio de la separación de los espermatozoides masculinos y femeninos o sea la separación en el semen de los espermatozoides con carga cromosómica X  (espermatozoides X) y los que contienen carga cromosómica Y (espermatozoides Y), lo cual se le conoce como sexado de espermatozoides (González, 2018) .

En la década de los 80´s dieron inicio los procedimientos para establecer la selección del sexo, este método se basa en que en los espermatozoides de los mamíferos X es de mayor tamaño que el Y debido a una mayor cantidad de cromatina heteróloga que contiene. En el caso de los bovinos, esta diferencia corresponde a un 3,8 %. Esto quiere decir que el espermatozoide X contiene un 3,8% más de ADN que el espermatozoide Y (Franchini et al., 2016).

El primer informe que se dio sobre la observación de cromosomas sexuales fue en 1910, lo que conllevo al intento de múltiples científicos por separar los espermatozoides X y Y, en 1970 Barlow y Vosa informaron que la tinción con quinacrina del cromosoma Y resultó en una fluorescencia heterocromatina más brillante en comparación con otros cromosomas en los espermatozoides humanos. Moruzzi mostró que el cromosoma X es relativamente más grande que el cromosoma Y en 24 tipos de especies de mamíferos mediante la estimación directa de las diferencias de cromatina, que se realizó midiendo las longitudes del cariotipo, Otto y colaboradores informaron por primera vez el uso de citometría de flujo con las técnicas mejoradas de descondensación y tinción de cromatina que resultó en la medición precisa del contenido de ADN y la discriminación de espermatozoides X e Y en humanos. En la década de 1980 se hicieron avances en los procedimientos de clasificación de espermatozoides para la tecnología de sexado de espermatozoides. En una etapa temprana del desarrollo, se extrajo la cola del espermatozoide mediante sonicación antes de la clasificación de las células para facilitar la orientación de la cabeza del espermatozoide (Naniwa et al., 2019).

El desarrollo de dos equipos clave ha hecho grandes contribuciones a la comercialización de la tecnología de sexado de espermatozoides, tales como el Cytonozzle® y el Citómetro de Flujo de alta velocidad. El Cytonozzle® aumentó drásticamente la eficiencia de la clasificación de los espermatozoides al permitir grandes mejoras en la orientación de los espermatozoides antes de la excitación con láser. Para detectar la sutil diferencia entre el contenido de ADN de los espermatozoides X e Y exactamente, se requiere de cada cabeza del esperma, sea irradiada en una determinada dirección utilizando una fuente de luz de excitación. En 1989, Van den Engh y colaboradores desarrollaron un clasificador de células de alta velocidad experimental. Cytomation, Inc. modificó el instrumento y lanzado comercialmente el MoFlo®. El rendimiento de la MoFlo® en la clasificación de esperma es de aproximadamente 5 veces la de un equipo convencional (Naniwa et a., 2019).

Ventajas y desventajas del semen sexado en el toro
En el cuadro 1, se describen las ventajas y desventajas del sexado del semen de toro (Franchini et al., 2016; Peláez y Betancourt, 2021).

Cuadro 1. Ventajas y desventajas del uso de semen de toro sexado.

En el cuadro 2, se hace una comparación entre semen sexado y el no sexado (convencional) (Mora, 2018; Rentería y Soto, 2013).

El cuadro 3, presenta una comparación de morfometría espermática del semen sexado y el convencional (Ormachea et al., 2019).

En el cuadro 4, se muestra cinética espermática de semen sexado y convencional (Ormachea et al., 2019).

 Utilización del semen sexado de toro
Utilización del semen sexado en programas de inseminación artificial a celo detectado.

La detección del celo para el manejo de la inseminación artificial es el indicador de éxito en campo, la cual depende de la detección adecuada del estro y de la habilidad en la inseminación. El principio clásico para la IA es el sistema AM – PM y PM – AM, las vacas que sean vistas en estro en la mañana, deben ser inseminadas durante la tarde del mismo día, y las vacas vistas en celo en la tarde, deben ser inseminadas después del amanecer del siguiente día (Marizancén  y Artunduaga, 2017).

Se ha reportado que la inseminación a celo detectado en vaquillonas Jersey sincronizados con una doble inyección de prostaglandina, las cuales fueron inseminadas con una dosis de semen sexado de 2.1 millones/ ml en un periodo de 12 y 30 horas del inicio del celo, se obtuvo que la tasa de concepción fue de 49.5%, las vaquillonas inseminadas entre las 12 y 16 horas después del inicio del celo tuvieron una probabilidad de preñez de 37%, las vaquillonas que fueron inseminadas entre 16 y 20 horas del inicio de celo obtuvieron una probabilidad de preñez de 51.8% , las que fueron inseminadas a las 20-24 horas obtuvieron un 56.  6% y las que fueron inseminadas entre 24 y 30 horas no difirieron en su concepción de ninguno de los otros intervalos con un 45% (Kmaid, 2016) cuadro 5.

Utilización del semen sexado en programas de inseminación artificial a tiempo fijo (IATF).
La IATF, involucra que las hembras se deben manejar con hormonas para sincronizarlas y modificar el comportamiento del sistema reproductivo, preparándolas para la recepción del semen y así lograr la gestación (Marizancén y Artunduaga, 2017).

Cuando utilizamos semen sexado para la práctica de IATF vamos a obtener un 40% menor eficacia en comparación con las vacas inseminadas con semen convencional, el uso del semen sexado se encuentra garantizado solo en novillas y vacas que presentan un historial de reproducción muy bueno (García, 2019), dado que se obtiene menos espermatozoides en comparación del semen convencional, esto es debido a que el semen sexado atraviesa 21 etapas en procesamiento antes de ser congelado y cada etapa representa una proceso físico y químico demandante para el espermatozoide (Kmaid, 2016).

Según lo reportado por (Villa et al., 2017)) cuando se utiliza semen sexado disminuye considerablemente la tasa de preñez, en consecuente a esto se da un aumento de los servicios por concepción y de los costos de producción, la razón por la que el espermatozoide presenta menor fertilidad no se encuentra completamente clara pero se cree que el proceso de dilución durante el sexado es deletérea debido a la eliminación de lípidos y proteínas protectoras del espermatozoide presentes en el plasma seminal, también se toma en cuenta la adición del colorante para la detección del cromosoma X o Y , la exposición de los espermatozoides a la luz ultravioleta, las altas temperaturas o los cambios de presión durante el proceso de sexaje podrían afectar la capacidad fertilizante.

Utilización del semen sexado en programas de transferencia de embriones (TE).
La combinación de superovulación y TE con semen sexado, permite trazar nuevas estrategias cuando se trabajan con animales de alto valor genético y cuando se desea formar un núcleo genético rápidamente. Al trabajar con semen sexado se obtiene menor cantidad de estructuras transferibles y al parecer el número de espermatozoides no es el único factor que afecta a la calidad de los embriones ya que otro elemento que es determinante es la cantidad de estructuras transferibles provenientes de vacas superovuladas e inseminadas con semen sexado y tiempo de la inseminación luego de iniciado el celo (Argudo, 2016) (cuadro 6).

Simbología: (S.S.F- Semen Sexado Fresco), (S.S- Semen Sexado), (S.C- Semen Convencional).

Utilización de semen sexado en programas de fertilización in vitro.
A lo largo del tiempo se consideró que el método más económico para utilizar espermatozoides sexados en los programas de reproducción sería a través de métodos de Fecundación in vitro (FIV) donde se requiere una cantidad relativamente pequeña de espermatozoides. Esto fue así hasta que se volvieron factibles las infecciones en dosis bajas con espermatozoides clasificados por sexo. Actualmente se genera una gran cantidad de embriones fertilizados in vitro para empresas de cría mediante el uso de espermatozoides sexados tanto X como Y.  Existen muchos estudios que demuestran tasas similares de escisión y formación de blastocitos a partir de embriones generados por espermatozoides sexados, otros informan cierta reducción en el rendimiento de los blastocitos. En la actualidad la tasa total de partos después de la transferencia de in vitro producidos con esperma no clasificado o clasificado por sexo es similar (Vishwanath y Moreno, 2018). Los resultados obtenidos en diversos estudios con el uso de semen sexado en FIV son que la tasa de fecundación in vitro se reduce a un 10-20% (Urbina, 2018; López et al., 2019). Cuadro 7)

Simbología: S.S- Semen Sexado, S.C- Semen Convencional.

Beneficios al utilizar semen sexado
Según lo reportado por (Capitaine, 2008; Manzoor et al., 2017; Peláez y Betancourt, 2021) los beneficios que se obtienen al utilizar semen sexado son:

  • Producción de crías del sexo deseado.
  • Tasa de concepción aproximada al 50%, en la actualidad la tasa de concepción del semen sexado está muy próxima a las de él semen convencional (47.3%, 56.9% respectivamente) (Oikawa, et al., 2019).
  • Rápida sustitución y ampliación del rebaño, debido a que pueden programarse los reemplazos lecheros al inseminar las mejores vacas arriba del promedio
  • Se garantiza una proporción 90:10 de hembras a machos o viceversa
  • Reducción en los problemas de partos en terneros machos.
  • Producción de toros superiores.
  • Reduce el costo de los programas de pruebas de progenie y transferencia de embriones.
  • Aumenta el valor genético, reconociendo que generar una hembra de genética superior es un excelente negocio (por su precio elevado y su falta de oferta), la utilización de semen sexado podría ser de interés para los productores de vaquillonas para así producir más y cubrir sus bajas anuales, ya que aumenta el excedente de animales de muy alto valor, potenciando la rentabilidad de su negocio.
  • Se pueden utilizar toros jóvenes para ser probados y catalogados.
  • Como se controla directamente la reproducción en el sistema productivo, son menores las probabilidades de enfermedades dadas por la introducción de machos con el fin de monta.
  • Eficiencia y ganancia económica sobre el proceso genético.
  • La venta de vaquillas excedentes tras la reposición del hato, mejoraría los ingresos de la unidad de producción.

 Empresas encargadas de realizar semen sexado en México

Conclusión
En conclusión el sexado de espermatozoides es una herramienta sumamente enriquecedora para una unidad de producción, ya que ofrece un porcentaje de confiabilidad del 90% de certeza sobre la futura progenie y puede ser utilizado en diferentes programas de Inseminación artificial, Transferencia de Embriones y FIV, en los que se ha reportado que presentaba una menor tasa de concepción en comparación con las del semen convencional pero en la actualidad se ha obtenido resultados muy semejantes en la utilización del semen sexado en confrontación con el semen convencional, esta técnica nos permite tener mejoras genéticas, menos enfermedades y menos problemas en el parto, también nos permite ganancias económicas ya sea por el progreso genético o la venta de vaquillas excedentes, pero esta técnica depende del productor ya que requiere una inversión alta debido a que en  promedio una dosis de semen sexado cuesta 50 USD  lo que es 4 veces más que la dosis de semen convencional, también requiere de exigencias especificas en su utilización como son que las vacas en las que se va a utilizar tengan buenos antecedentes reproductivos, tener una buena nutrición y una buena genética para que los índices de fertilidad no se vean alterados, es de vital importación conocer que existen diferencias en el contenido de ADN de los espermatozoides con cromosomas X o Y, entre los cuales podemos encontrar diferencias en tamaño, forma, peso, densidad, motilidad, sensibilidad del pH, carga superficial y propiedades bioquímicas de superficie o internas de los espermatozoides, esto con el fin de elegir el mejor método de separación de espermatozoides, pero en la actualidad la mejor técnica de sexado de espermatozoides es la citometria de flujo debido a la capacidad de selección de espermatozoides X y Y, además de que actualmente permite obtener de 6 a 8 dosis por hora,

Bibliografía

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