Embrio transfer per una fertilità migliore

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1 TECNICA Embrio transfer per una fertilità migliore Le bovine moderne, a causa delle grandi quantità di latte prodotte, sono molto sensibili alle temperature elevate, che inducono un innalzamento di quella corporea. I conseguenti problemi di fertilità si possono risolvere intervenendo sui concepimenti di ELENAGARELLA l La quantità di latte prodotto per singola lattazione in costante aumento, ha reso oggi le bovine più sensibili allo stress da calore, rispetto a anni fa. La quantità di latte prodotto per singola lattazione, in costante aumento, ha reso le bovine odierne più sensibili allo stress da calore, rispetto a anni fa. Una bovina grande produttrice comincia a subire un aumento della sua temperatura corporea, già con una temperatura ambientale di 26 26,5 C, quindi, lo stress da calore è un evento che le bovine da latte possono sperimentare in quasi tutte le zone dell Italia, durante la tarda primavera e l estate. Le bovine, colpite da stress da calore, subiscono una diminuzione della capacità di alimentarsi, producono meno latte, presentano estri più difficilmente riconoscibili ed infertilità. La fertilità si può misurare in molti modi, ma uno degli indici più affidabili è il tasso di concepimento, vale a dire la percentuale di gravidanze per inseminazione artificiale. Questo indice è la proporzione tra le bovine gravide, dopo l inseminazione, e tutte le bovine fecondate. Lo stress da calore ha un effetto negativo sulla percentuale di bovine che rimangono gravide, dopo la fecondazione, anche quando sono ospitate in stalle e recinti ben ventilati, specie se le temperature ambientali medie sono molto elevate. Il grafico 1 permette di valutare questo fenomeno, come è stato studiato in allevamenti siti in Florida, dove vi è un clima sub tropicale, e confrontati con allevamenti americani siti in zone temperate o desertiche. Gli animali erano posti in ricoveri ben ventilati ed ombreggiati, dotati di ventilatori ed ugelli per spruzzare l acqua, ma nonostante questi accorgimenti, la proporzione delle bovine rimaste gravide, dopo inseminazione artificiale, è diminuita a meno del 15%, nei mesi estivi. Ciò significa che, in molti casi, non ci si può affidare solo agli sforzi per migliorare il benessere ambientale delle bovine, se vogliamo mantenere la fertilità dei nostri animali alta, durante l estate. 30 IZ n. 6 / 2008

2 UN OPERAZIONE UTILE L infertilità, che si manifesta in estate, è il risultato della perturbazione degli eventi fisiologici che, nella bovina, determinano la formazione di un embrione sano. Lo stress da calore agisce, principalmente, su due fasi del processo riproduttivo della bovina: per primo scombina il normale processo nel follicolo ovarico, la struttura dove gli ovociti si formano, e determina la tendenza dell animale a produrre ovociti che non sono in grado di divenire embrioni normali, dopo la fertilizzazione. In secondo luogo, le bovine esposte allo stress da calore hanno, tipicamente, temperature corporee elevate, alte sufficientemente da bloccare lo sviluppo ed eventualmente uccidere l embrione. Persino quando un ovocita, ha il potenziale per sviluppare un embrione normale, questo non sarà realmente sano ed in grado di trasformarsi in un feto normale. Una delle caratteristiche dello sviluppo embrionale è Graf. 1 Variazione stagionale nella percentuale di gravidanze in bovine allevate in clima temperato, sub tropicale e desertico. che l embrione diviene più resistente ai vari stress, con il passare del tempo, perciò il verificarsi dello stress da calore il giorno della inseminazione può bloccare lo sviluppo embrionale, mentre, se si verifica al settimo giorno dalla fecondazione, ha un effetto minimo sulla sopravvivenza. L utilizzo dell embrio Graf. 2 Uso dell embrio transfer in caso di stress da calore. transfer, per migliorare la fertilità in estate, si basa sul fatto che gli embrioni sono, normalmente, trasferiti negli uteri delle bovine riceventi al settimo ottavo giorno dell estro, periodo in cui sappiamo che l embrione resiste meglio alle temperature elevate (grafico 2). In questo modo, gli effetti sull ovocita TECNICA sono evitati, perché vengono trasferiti solo quegli embrioni che si sono sviluppati da ovociti di qualità accettabile. Negli Stati Uniti si sta pensando di produrre gli embrioni sani e vitali durante i mesi freddi e quindi congelarli sino al trasferimento in estate. POSSIBILITÀ DI SUCCESSO Quando la fertilità, seguente l inseminazione artificiale, è bassa a causa delle temperature ambientali elevate, l embrio transfer può far ottenere percentuali di gravidanza alte, utilizzando embrioni di qualità abbastanza valida. Probabilmente, gli embrioni migliori, che possono essere impiantati, in termini di possibilità di attecchire e dare luogo ad una gravidanza, sono quelli prodotti grazie alla superovulazione. Le bovine donatrici sono trattate con iniezioni multiple di ormoni follicolo stimolanti, per determinare la crescita e l ovulazione di follicoli multipli. IZ n. 6 /

3 TECNICA Circa sette otto giorni post fecondazione, gli embrioni sono prelevati dagli uteri donatori e quelli che risultano ad uno stadio corretto di sviluppo sono congelati per essere in seguito impiantati. Per ottenere il miglior risultato possibile, le bovine riceventi dovrebbero essere allo stesso stadio del ciclo estrale (± 1 giorno) della bovina donatrice. Come mostrato nel grafico 3, il trasferimento di embrioni freschi, non congelati, da bovine con superovulazione indotta, in bovine colpite da stress da calore, migliora le percentuali di gravidanza, si passa dal 13,5% con inseminazione artificiale al 29,2% con embrio transfer. Un aumento di queste percentuali, utilizzando embrioni ottenuti tramite superovulazione, Graf. 3 Impianti di embrioni, dopo la raccolta o dopo congelamento, in bovine riceventi. si osserva anche con il trasferimento dopo un lungo periodo di congelamento. In particolare, la percentuale di gravidanze ottenute con l inseminazione artificiale è del 24% rispetto al 35,4% con embrioni congelati. Indurre la superovulazione è una procedura costosa e lunga, generalmente, sono prodotti 4 8 embrioni trasferibili e le bovine donatrici possono essere utilizzate non più di una volta al mese, al massimo. Un altro metodo per produrre embrioni è la fertilizzazione in vitro, in questo caso gli ovociti, prelevati dalle bovine donatrici, sono fecondati in laboratorio. Un vantaggio, rispetto alla superovulazione, è la possibilità di prelevare gli ovociti, sino ad un massimo di due volte alla settimana, sia da bovine gravide che vuote. 32 IZ n. 6 / 2008

4 Graf. 4 Percentuale di aborti e mortalità perinatale. Nota: tra parentesi il numero dei parti Negli Stati Uniti praticano anche un altro metodo, per la fertilizzazione degli ovociti in laboratorio, si tratta di prelevarli dalle ovaie di bovine sane, presso le strutture di abbattimento. In questo caso, l identità delle donatrici è sconosciuta, ma il valore genetico degli embrioni può essere alto. Osservazioni a cura di strutture universitarie, in collaborazione con aziende commerciali, hanno dimostrato che la trasmissione della capacità di produrre quantità elevate di latte, portata dal patrimonio genetico degli ovociti prelevati al macello, è solo leggermente inferiore a quella dell intera popolazione bovina. Così come per gli embrioni, ottenuti dalla superovulazione, le percentuali di gravidanza in estate possono essere migliorate con il trasferimento degli embrioni prodotti in laboratorio. Tuttavia, questi ultimi non hanno una percentuale di sopravvivenza, al congelamento alta tanto quanto quelli da superovulazione e l aumento della percentuale di gravidanze, raggiunta con il trasferimento degli embrioni prodotti in vitro, si osserva solo quando gli embrioni sono non congelati (grafici 3). Le percentuali di gravidanza, raggiunte con embrioni in vitro congelati, non sono più alte di quelle ottenute con l inseminazione artificiale. Decidendo di utilizzare il metodo dell embrio transfer, in estate si incontrano delle difficoltà nel riconoscimento dell estro, a causa dello stress da calore. Se si rileva l estro nel 50% delle bovine, ha poco successo anche impiantare gli embrioni nelle bovine, al 7 8 giorno dall estro. Fortunatamente, lo stesso trattamento ormonale, che si utilizza per sincronizzare l ovulazione per l inseminazione artificiale, può essere utilizzato per sincronizzarla per l embrio transfer. Gli embrioni fertilizzati in laboratorio, oltre a non sopravvivere bene al congelamento, presentano anche una percentuale alta di mortalità fetale, il 24%, circa, delle bovine gravide al 53 giorno, perde in seguito il feto, prima del parto; infine si può osservare anche una elevata 34 IZ n. 6 / 2008

5 incidenza di mortalità perinatale (grafico 4). Alcune ricerche, svolte negli Stati Uniti, hanno evidenziato la possibilità che i vitelli, nati da embrioni prodotti in laboratorio, siano più pesanti di quelli ottenuti con altri metodi (peso medio 40 kg alla nascita, per vitelli frisoni). Molte altre hanno evidenziato che il sesso dei nati è principalmente maschile, 64% delle nascite osservate nel La soluzione è migliorare le condizioni di sviluppo in laboratorio, così da avere un rapporto tra i sessi più naturale, oltre ad utilizzare il seme sessato per la fecondazione, già sviluppato negli Stati Uniti e che dovrebbe essere disponibile in tempi brevi per gli allevamenti commerciali. CONDIZIONI OTTIMALI Naturalmente, è necessario ancora molto lavoro e studio per rendere l embrio transfer una modalità riproduttiva utilizzabile, facilmente, in allevamento, su bovine colpite da stress da calore. I ricercatori americani, dell Università della Florida, ritengono che sia comunque possibile gestire un programma efficace di embrio transfer in estate, con la tecnologia esistente. Gli embrioni ottenuti da superovulazione, sia freschi che congelati, e gli embrioni freschi da fertilizzazione in laboratorio, potrebbero entrambi dare buoni risultati. L utilizzo della superovulazione è un metodo costoso e che in allevamenti particolarmente numerosi può non essere sufficiente, la fertilizzazione in provetta può sostenere numeri maggiori, ma rimane comunque costosa. Prelevare gli ovociti dalle bovine donatrici permette di migliorare la genetica, poiché essi saranno prelevati da bovine di elevato valore genetico, ma aumenta i costi e il lavoro necessario. Nel caso della fertilizzazione in provetta, gli embrioni così formati possono essere impiantati, per ottenere buoni risultati, solo freschi e sarà quindi necessario sincronizzare le bovine riceventi con le donatrici, perché abbiano ovulazioni contemporanee. Il trasferimento degli embrioni deve essere eseguito da personale specializzato, poiché è possibile che le competenze per l inseminazione artificiale siano sufficienti, ma bisogna essere in grado di riconoscere il corpo luteo, così da porre l embrione nel corno uterino dalla parte del corpo luteo. Fallire questa operazione determinerebbe il fallimento della gravidanza. Occorrerà porre molta cura anche nell evitare la contaminazione dell utero con microrganismi esterni. Moltissime ricerche sono state svolte per migliorare le procedure per congelare gli embrioni prodotti in provetta ed adottate per svilupparli in laboratorio e per riconoscere quelli con più probabilità di sopravvivere. Infine, il seme sessato è oggi una tecnologia possibile e negli Stati Uniti, in Inghilterra ed in Argentina esistono delle aziende che già lo producono. A causa dei costi elevati che si sostengono per produrlo, l embrio tranfer può essere lo scopo ideale, visto che si può con una fiala fecondare dozzine di ovociti. Tuttavia, in nessuno dei tre paesi che stanno seguendo lo studio del seme sessato, il prodotto è già disponibile per il mercato.l IZ n. 6 /