INTRODUCCIÓN Una vez que se halla producida la fertilización, el "nuevo ser" debe dar aviso de su presencia en el útero de su madre, de manera tal a que las condiciones óptimas para que este nuevo ser se pueda desarrollar sean otorgadas justamente por la madre. Según las especies a tratar, la señal enviada por el embrión se debe dar antes que el útero empiece a secretar PGF2alfa , hormona que causa la destrucción del cuerpo lúteo productor de la progesterona necesaria para la gestación. Es así como tempranamente el embrión debe secretar sustancias (denominadas en su conjunto EPF: early pregnant factors/factores factors/factores de preñez temprana) que capte el endometrio materno y sirva para evitar la acción a cción luteolítica de la PGF2alfa. Por ejemplo, en la vaca, entre los días 16 y 19 de gestación el embrión produce varias proteínas como señal para el reconocimiento materno de gestación. En la oveja, una proteína específica (Interferón) es secretada por el embrión entre los días 12 y 21, inhibiéndose así la producción de PGF2alfa. En la cerda, los estrógenos son la principal señal enviada por los embriones porcinos (por lo menos 2 embriones por cuerno uterino) entre los días 11 y 12 de gestación; sólo que en la cerda, en vez de evitarse la secreción de PGF2alfa, la mencionada hormona es "secuestrada en la luz del útero" y de esta foma pasa a secretarse en forma exócrina, sin tener efecto en el cuerpo lúteo. Básicamente es así como en las diferentes especies de mamíferos ocurre el establecimiento y mantenimiento de la gestación, a partir de la señal antiluteolítica enviada por el embrión o los embriones al útero materno.
FISIOLOGÍA MATERNA EN EL EMBARAZO El embarazo temprano se hace notar por procesos que prolongan la vida media del cuerpo lúteo cíclico e indican un reconocimiento materno del embarazo. RECONOCIMIENTO MATERNO DEL EMBARAZO
Se sabe que la prostaglandina f2alfa (PGF 2) es una hormona uterina luteolítica en ovejas, cerdos, vacas y caballos. Durante la luteólisis, el útero segrega PFC 2 en forma pulsátil (Mc-Cracken y col., 1984) hacia la vena uteroovárica, y llega al ovario en forma directa por un sistema contra corriente (vacas, ovejas, cerdos) o por conductos sistémicos (caballo) para terminar la vida del cuerpo lúteo. En el embarazo temprano no hay esta secreción pulsátil de PGF 2, lo que permite que el cuerpo lúteo funcione y segregue progesterona durante las etapas tempranas si no es que durante todo el embarazo. El mecanismo por el que el producto en desarrollo elimina este efecto luteolítica opera mediante un producto secretorio del embrión que mantiene la acción de la progesterona en el útero. El momento del reconocimiento materno del embarazo se presenta después de que el blastocisto ha sido transportado hacia el útero, aunque se sabe que solo los huevos fecundados entran en el útero de la yegua. Si no hay blastocisto en el útero de la oveja en el día 12, en la cerda en día 13 y en la yegua entre los días 14 a 16 del ciclo, el cuerpo lúteo empieza a degenerar. En la cerda se requiere un mínimo de cuatro embriones para mantener el embarazo (Polge y col., 1966). Hay controversia respecto al factor luteoprotector secretado por el blastocisto. En ovejas pudiera ser trofoblastina (una proteína del desarrollo, con peso molecular de 17 000) o PGF 2; un antagonista directo de la PGF 2alfa. En otras especies como el cerdo y el caballo, la secreción embrionaria de estrógenos mantiene el cuerpo amarillo.
RECONOCIMIENTO MATERNO DE LA PREÑEZ
La implantación permite que el producto y el endometrio uterino establezcan un íntimo contacto para intercambiar nutrientes y compartir productos endocrinos. En el momento apropiado, el producto produce hormonas esteroides, proteínas, o ambas, que anuncian su presencia al sistema materno. Esta “señal” “señal” es necesaria necesaria para que persista el cuerpo
lúteo, se produzca progesterona y haya un continuo desarrollo endometrial y actividad secretora. A este periodo crítico, en el que el producto señala su presencia para permitir que la preñez se establezca, se llama “reconocimiento de la preñez por parte de la madre”. Si el producto no avisa en el momento exacto, se termina la función del cuerpo lúteo por acción luteolítica de la prostaglandina F 2alfa (PGF 2alfa) del útero. Esto garantiza que la hembra entrara entrara en estro y se apareara a intervalos frecuentes frecuentes hasta que se establezca una preñez exitosa. La PGF 2alfa es producida por el endometrio de la vaca, borrega, yegua y cerda (Bazer y col., 1981) y origina regresión morfológica del cuerpo lúteo y cese de la producción de progesterona. El potencial luteolítico de la PGF 2alfa endometrial deberá bloquearse si se establece la preñez, dado que el cuerpo lúteo funcional es esencial para la iniciación y el mantenimiento de la preñez en todos los animales de granja, el efecto del feto es luteolítico pues la producción de progesterona se mantiene en cifras similares a las del diestro durante la preñez. La secreción basal de LH por la hipófisis anterior también es esencial para que el cuerpo lúteo se mantenga y funcione durante la preñez. RECONOCIMIENTO MATERNO DE LA GESTACIÓN. Este fenómeno se presenta en la hembra después de la fertilización. f ertilización. Como es sabido, las hembras clasificadas como poliéstricas continuas presentan ciclos estrales en forma constante pero, cuando están gestantes, aparece una serie de eventos para que el próximo ciclo no se inicie, por lo que al conjunto de estos eventos se les conoce como reconocimiento materno de la gestación que básicamente está
encaminado a evitar la destrucción del cuerpo lúteo (cl) es decir, la presencia de esta estructura y la producción de progesterona (P4) es necesaria para el mantenimiento de la gestación, si la hembra, no quedó gestante, entonces el cuerpo lúteo se destruye, los niveles séricos de P4 disminuyen, se produce una retroalimentación negativa hacia el hipotálamo que lo estimula para producir hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH) y se presenta el arranque de un nuevo ciclo estral. Los mecanismos para evitar esta destrucción, son diferentes en las diversas especies animales incluyendo al ser humano y han sido ampliamente estudiados dando a conocer en algunos casos la totalidad del mecanismo (mujer, rumiantes cerda y perra) y en otros parte del mismo (yegua y gata). En el caso particular de la perra, es necesario decir que no existe un mecanismo de reconocimiento de la gestación con base en los siguientes argumentos: A) No es una especie continua ya que presenta una etapa de anestro que puede durar de 3 a 9 meses. B) El cuerpo lúteo permanece sin importar si existe o no la gestación, de tal forma, que la perra estará bajo la influencia de P4 durante 63 días si quedó gestante y hasta 100 días si quedó vacía, lo que sugiere que la perra desde el punto de vista endócrino, no presenta diferencias entre la etapa de diestro (fase lútea) y el periodo gestacional en lo que se refiere al nivel de síntesis de P4, lo que en conclusión significa, que
la perra no gestante pero en diestro, automáticamente se le debe considerar pseudogestante y no en un periodo conocido como embarazo psicológico, lo cual en mi opinión es un error ya que no es una alteración provocada por el sistema nervioso central sino una manifestación clara de la actividad del sistema endócrino de la perra. En mi concepto muy particular, difiero con aquellos colegas que se refieren a este fenómeno como una patología endocrina o como un factor predisponente a la presentación de la hiperplasia quística endometrial – piometra ya que hay pacientes que padecen piometra y nunca presentaron pseudogestación y pacientes con pseudogestación que no sufren piometra. Aquellos casos en los que ambas entidades se presentaron, deben ser considerados como coincidencias ya que actualmente se están realizando estudios al respecto y todavía no hay estudios que avalen científicamente que un padecimiento favorece la aparición del otro. Es muy importante identificar a la pseudopreñez clínica que es en la que se presenta la secreción láctea, el desarrollo del tejido mamario, el cambio de conducta y el crecimiento del abdomen pero, en este caso, se debe hablar de la relación entre la progesterona y la prolactina que debemos recordar es inversamente proporcional, es decir, a mayor progesterona menor prolactina y viceversa sin considerarla como patológica ya que, algunas perras pueden presentar durante la gestación fluctuaciones en los niveles de P4, lo que estimula la secreción de prolactina y por lo tanto, la presentación del cuadro clínico de pseudogestación. Con base en esto,
el tratamiento que se le debe dar a este fenómeno es la administración de substancias agonistas de la dopamina debido a que son inhibidoras de la prolactina. En este grupo se encuentran la bromocriptina y el hidroxigenmaleato de lisurida. C) El embrión canino, no produce ninguna señal química que sirva como mensaje para evitar la destrucción del cuerpo lúteo. En especie como el rumiante, esta señal esta dada a través de la síntesis de proteínas trofoblasticas, en la mujer el embrión produce hormona coriónica (HCG) y en la cerda y la yegua, sus embriones producen estrógenos. En la gata y en la yegua al parecer, hay producción de proteínas trofoblasticas sin estar totalmente aclarado este mecanismo. D) La instrucción para la formación de la placenta esta dada por intervención del código genético del embrión y no, por instrucción del útero como sucede en otras especies. E) El mecanismo de luteólisis por medio de prostaglandina f2a en la perra, al parecer solo se presenta en el momento del parto pero todavía hay dudas entre la comunidad internacional.
CERDA
La PGF 2alfa uterina es luteolítica y los estrógenos producidos por el feto proporcionan la señal para el reconocimiento materno de la preñez que se presenta entre los días 11 y 12 de la gestación. Entre los días 16 y 30 de la preñez hay un segundo periodo de producción de estrógeno. La inyección de estrógeno exógeno (valerato de estradiol, 5mg/día) del día 11 al 15 del ciclo estrual permitirá el mantenimiento del cuerpo lúteo por un periodo equivalente o ligeramente más largo que la preñez. Esta condición se denomina seudopreñez. Entre los días 12 y 16 del ciclo, las concentraciones plasmáticas de PGF 2alfa en la vena uteroovárica son elevadas y producen luteólisis. Sin embargo , la PGF 2alfa del plasma de la vena uteroovárica de cerdas preñadas y seudoprañadas es significativamente más baja que las cerdas durante el ciclo; pero cantidades mayores de PGF 2alfa se recuperan en los lavados uterinos de cerdas preñadas y seudopreñadas que en aquellas que están en su ciclo. Por tanto, los estrógenos no inhiben la producción de PGF 2alfa en el endometrio uterino, pero permiten que la PGF 2alfa sea secuestrada en la luz uterina. La secreción de PGF 2alfa en una dirección endocrina es bloqueada y la PGF 2alfa no está disponible para que el cuerpo lúteo experimente lisis. Eh la cerda deberán haber fetos en ambas trompas uterinas, por lo menos dos en cada una, para que se establezca la preñez. Si no hay feto en una de ellas, la PGF 2alfa liberada del endometrio del asta uterina no ocupada producirá luteólisis del cuerpo lúteo en ambos ovarios. La falla en mantener la preñez unilateral en cerdas indica que el feto o fetos formados en una asta uterina no producen el o los factores que actúan sistemáticamente para permitir el mantenimiento del cuerpo lúteo bilateral.
BORREGA En la borrega, la PGF 2alfa es la luteolisina, y la proteínas secretadas por el feto entre los días 12 y 21 de la gestación inhiben la producción de PGF 2alfa del endometrio uterino. Moor y Rowson (1966, 1967) determinaron que el reconocimiento materno de la preñez en las borregas se inicia el día 12 y que la infusión intrauterina pero no la endovenosa de homogéneos de feto los días 14 y 15 prolongan la función del cuerpo lúteo. En borregas en ciclo, los episodios de producción de PGF 2alfa entre los días 14 y 16 aumentan de
frecuencia hasta alcanzar cinco episodios en 25 horas, y luego ocurre la regresión del cuerpo lúteo. Los estrógenos estimulan el aumento de receptores de oxitocina en el endometrio de la borrega. La oxitocina de la apófisis anterior, del cuerpo lúteo, o de ambos, pueden originar episodios de PGF 2alfa (McCracken y col., 1984). Un promedio de 7.6 episodios de PGF 2alfa se presentan entre los días 14 y 15 en borregas no preñadas, contra solo 1.3 en borregas preñadas durante ese mismo periodo. La infusión intrauterina continua de homogenizados de fetos del día 14 al 15 prolonga la vida media del cuerpo lúteo en borregas; sin embargo, la infusión de homogenizados de feto en la vena uterina no es efectiva (Moor y Rowson, 1967; Ellinwood, 1979). El (o los) agente(s) activo(s) del homogenizado, se supone que es una proteína porque fue destruida por ebullición. Godkin y col. (1982) purificaron una proteína producida por el feto de borrega entre los días 12 y 21 de la preñez, y le llamaron proteína trofoblastica ovina 1 (OTP1). OTP-1 se une a la superficie y a células epiteliales glandulares de la superficie del endometrio y aumenta en forma selectiva la secreción de proteínas por el endometrio uterino (Godkin y col., 1984). La introducción tanto de proteínas secretoras totales del feto ovino como de OTP-1 en la luz uterina prolongara la vida media del cuerpo lúteo. Las proteínas de feto ovino del día 16, introducidas en la luz uterina de borregas no preñadas, inhiben la producción de PGF 2alfa en respuesta a la ventaja tanto de estrógenos como de oxitocina. De manera semejante, cuando las borregas preñadas y las borregas en ciclo responden con un marcado aumento en la producción uterina de PGF 2alfa (Fincher y col., 1984). La OTP-1 purificada no ha sido probada en sus efectos específicos sobre la producción de PGF 2alfa. Las proteínas secretoras del feto ovino pueden: 1)interferir con la capacidad del estrógeno para inducir receptores de oxitocina; sin embargo, su efecto antiestrógeno parece improbable; 2)competir con las uniones de la oxitocina con su receptor; es decir, desnaturaliza el receptor de oxitocina o bloquea la síntesis o inserción de éste en la membrana celular, o 3)estimula la actividad de la enzima 9cetoreductasa, la cual mejora la producción de PGF 2alfa a partir de PGF 2alfa del endometrio uterino. Los valores de PGF 2alfa en la sangre de la
vena uteroovárica aumentan cerca de cuatro veces entre los días 12.5 y 14.5 de la preñez y reflejan un aumento en la producción total de PGF 2alfa del endometrio, del feto o de ambos (Silvia y col., 1984).
VACA La luteolisina uterina es PGF 2alfa y se cree que el reconocimiento materno de la preñez ocurre entre los días 16 y 19 de la gestación en vacas (Thatcher y col., 1984). La 15 ceto-13, 14 dihidro PGF 2alfa (PGFM) del plasma periférico propicia un medio confiable para el estudio de la secreción de PGF 2alfa del útero bovino. En vacas no preñadas, la PGFM esta marcadamente reducida y se mantiene el cuerpo lúteo. Un aumento en el triple o cuádruple de PGFM se detecta a las seis horas después de la inyección endovenosa de 3 mg de estradiol en el día 13 del ciclo estrual, pero esta respuesta es significativamente reducida cuando el estradiol se inyecta entre los días 18 y 20 de la preñez. El intervalo entre periodos estruales aumenta desde 20=. 8 días (cuando el feto es sacado el día 15) a 25= 1 día (cuando el feto es eliminado el día 17). La infusión intrauterina de homogenizados de feto también prolonga el intervalo interestrual (Northey y French, 1980). El feto del bovino produce un buen número de proteínas de bajo peso molecular, de tipo acido. Cuando estas proteínas se introducen en la luz uterina de vacas no preñadas entre los días 15 y 21, prolongan la función del cuerpo lúteo por un promedio de 8 días (intervalo interestrual de 30.3= 1.9 días) más que la vacas control inyectadas con proteínas plasmáticas (intervalo interestrual de 22.3 =.6 días). Cuando se introducen las proteínas secretoras del feto bovino en la luz uterina entre los días 15 y 18, inhiben la capacidad del útero para producir PGF 2alfa en repuesta a una inyección de estradiol en el día 18. Como se explicó antes en el caso de la borrega. Las proteínas del feto bovino pueden ser la clave del reconocimiento materno de
la preñez (Knickerbocker y col., 1984). Los fetos bovinos producen también PGF 2 que puede jugar un importante papel en el mantenimiento del cuerpo lúteo.
YEGUA La sustancia luteolítica uterina de las yeguas es la PGF 2alfa y el feto parece inhibir su producción por el endometrio uterino (Sharp y col., 1984). En la yegua en ciclo, las concentraciones en el plasma venoso uterino y en los lavados uterinos aumentan desde el octavo día a los días 14 y 16 cuando se produce la luteólisis y disminuyen las concentraciones plasmáticas de progesterona. La cantidad de PGF 2alfa unida por receptores del cuerpo lúteo es máxima el día 14 del ciclo y el día 18 de la preñez. Al parecer, el cuerpo lúteo de la yegua puede responder a la PGF 2alfa circulante durante la preñez; por eso, el feto debe tener algún mecanismo antiluteolítico. Las yeguas preñadas tienen poca PGF 2alfa en los líquidos uterinos; la PGF 2alfa en el plasma venoso uterino esta reducido y la PGFM en el plasma periférico no muestra patrones de liberación episódica (Sharp y vol., 1984). Sin embargo, el tejido endometrial tanto de yeguas preñadas como no preñadas produce PGF 2alfa in vitro. Pero en presencia de feto, la producción endometrial de PGF 2alfa esta marcadamente reducida. El feto equino migra dentro del útero de un cuerno uterino al otro de 12 a 14 veces al día entre los días 12 y 14 de la preñez (Ginther, 1984) posiblemente para inhibir la producción endometrial de PGF 2alfa y, por tanto, proteger al cuerpo lúteo. El feto equino realmente suprime la producción de PGF 2alfa del endometrio, pero aún no se ha identificado el agente activo (Sharp y col., 1984). El feto equino también hace que aumente la cantidad de estradiol entre los días 8 y 20 de la gestación. Algo semejante sucede con la estrona, pero en mayor magnitud.
Los intentos para prolongar la vida media del cuerpo lúteo en yeguas con inyección de estrógenos han dado resultados confusos. Los fetos de equinos secretan tres proteínas principales entre los días 12 y 14 de la preñez, con pesos moleculares tan grandes como 400 000, 50 000 y 65 000. Sin embargo, se desconoce la función de estas proteínas (Fazleabas y McDowell, 1983). Los estrógenos, las proteínas secretoras, o ambos, proporcionan las señales de preñez para el reconocimiento materno en la yegua, en forma directa o indirecta con solo inhibir la producción de PGF 2alfa endometrial. GATA En general, los mamíferos son vivíparos; es decir, su desarrollo embrionario y fetal se completa dentro del útero. Este período se denomina gestación y en él ocurren principalmente la nutrición del feto en crecimiento y las adaptaciones maternas con este propósito (Jainudeen y Hafez, 1987). Se ha demostrado en la gata la necesidad de varias cópulas para aumentar los niveles séricos de LH y asegurar la ovulación, la cual por lo general ocurre 48 a 52 horas después del alza de LH (Concannon y col., 1980; Wildt y col., 1981; Lein y Concannon, 1983). En caso de monta no fértil la gata experimenta un período de pseudogestación, durante el cual toda o casi la totalidad de la P4 medible en plasma es producto de la actividad luteal. Este período tiene una duración de entre 30 y 45 días (Tsutsui y Stabenfeldt, 1993). En la gata después de la ovulación, los ovocitos en metafase II permanecen en el oviducto, lugar donde ocurre la fecundación dentro de 30 horas posteriores a la ovulación. Se ha descrito que la tasa de ovulación en la gata sería de 2 - 11 ovocitos con promedios que varían entre 4.5 ± 0.4 (Chaffaux, 1993) y 5.6 ± 1.9 (Tsutsui y col., 1989). Cinco a seis días después de la fecundación, luego de migrar a través del oviducto, los embriones ingresan al útero e ingresan al mismo en estado de mórula compacta. Al octavo día el blastocisto tiene un diámetro de 500-600 mm y en el décimo día algunos han completado su expansión alcanzando un diámetro de 2300 mm (Tsutsui y Stabenfeldt, 1993). Antes de la implantación los blastocistos se mueven libremente entre ambos cuernos uterinos, asegurando de esa manera una distribución equitativa de los fetos entre ellos. La implantación se inicia entre 12 y 13 días después de la cópula (la primera monta se considera como el estímulo ovulatorio). La posición de los blastocistos en la cavidad uterina es central y la orientación del disco embrionario respecto al mesometrio es antimesometrial.
Una vez que se ha establecido la orientación de los blastocistos, estos invaden la mucosa uterina. En una primera fase ocurre la aposición entre el trofoectodermo y el epitelio del lumen uterino, luego se inicia la fase de adhesión por interdigitación de microvellosidades uterinas con la membrana trofoblástica y finalmente ocurre la invasión de la mucosa uterina (Faber y Thornburg, 1983). La invasión del endometrio implica la penetración de la lámina basal epitelial por el trofoblasto, el cual rodeará los vasos sanguíneos del estroma. La invasión es intrusiva, es decir, proyecciones del sincicio trofoblástico penetran en el espacio intercelular del endometrio sin lisis celular. De acuerdo a la clasificación descrita por Faber y Thornburg (1983), basada en el número de capas de tejido materno que separan el corion embrionario de la sangre materna, la gata posee una placenta endoteliocorial y desde un punto vista macroscópico es zonaria (o zonal) completa. Según, la relación anatómica entre los microvasos maternos y fetales es fisiológicamente importante, ya que la microvasculatura abastece aquellas áreas de la placenta donde ocurre el intercambio difusional. En la gata, vellosidades muy vascularizadas de la superficie del corion se introducen ampliamente entre las criptas endometriales hasta descansar en el endotelio de los vasos uterinos. Este tipo de distribución de la microvasculatura se conoce como laberíntica; además, a lo largo de ambos bordes de la zona placentaria ocurre ruptura de vasos sanguíneos maternos, acumulándose sangre en la periferia de la placenta, lo que se denomina borde hemocorial o hematoma marginal. El peso de la placenta fluctúa entre 10.75 ± 0.47 y 20.25 ± 0.47 g en los días 32 y 58 después del apareamiento respectivamente. Según Evans y Sack (1973) el período fetal en gatos comienza entre 28 y 30 días después del coito. El desarrollo del feto ha sido evaluado a través de la medición del largo occipitococcígeo y el peso de fetos en varias etapas de la gestación: día 33, largo 3.7 – 4.9 cm y peso de 3.8 – 6.8 g; día 42, largo 7.4 – 8.2 cm y peso 30.8 – 66.5 g; día 51, largo 9.2 – 10.4 cm y peso 78.3 – 86.5 g y finalmente en el día del parto, largo 10 – 15 cm y peso 85 – 105 g.. En general se acepta que la duración de la gestación en la gata varía entre 64 y 67 días, describiéndose valores promedio de 64.2 ± 0.4 (Schmidt y col., 1983), 65 ± 4 (Scott, 1970), 66 ± 1 (Tsutsui y Stabenfeldt, 1993), 65.8 ± 2.5 (Munday y Davidson, 1993), 63 ± 0.7 (Verstegen y col., 1993) y 66.9 ± 2.9 (Root y col., 1995). No se observó correlación significativa entre la duración de la gestación y el tamaño de camada (Root y col., 1995). El tamaño de la camada varía entre 1 y 5, con promedios de 3,3 y 3.5 gatitos por camada, sin que estos últimos autores observaran correlación significativa entre el tamaño de camada y el peso de la madre al momento de la cópula, así como tampoco con la edad de la madre al momento de la cópula. ENDOCRINOLOGIA DE LA GESTACION
Verstegen (1998) informa que la gestación de la gata, así como en otras especies, involucraría factores luteotróficos o antiluteolíticos específicos de origen fetal, placentario y/o hipofisiario que actúan como una señal para la mantención del cuerpo lúteo impidiendo su regresión. Además, destaca que probablemente esta señal provenga del feto y/o de la placenta, ya que en gatas histerectomizadas durante la etapa temprana de la gestación (antes del día 2025) la vida media del cuerpo lúteo fue de 25 a 35 días, lo que es similar a lo observado en hembras pseudogestantes. En la gata gestante, la secreción de prolactina aumenta alrededor del día 25 a 30 después de la primera cópula, planteándose que esta hormona ejercería un efecto luteotrófico esencial durante la segunda mitad de la gestación. El rol luteotrófico de la prolactina en carnívoros, ha sido estudiado indirectamente evaluando el descenso de la P 4 plasmática y la capacidad de interrumpir la gestación con drogas dopaminérgicas o antiprolactínicas como la bromocriptina y la cabergolina. La gata comparte con otros carnívoros, tales como hurón y visón, la peculiaridad de la ovulación inducida a través de la cópula, esta última estimula un reflejo de liberación de hormona luteinizante (LH) por parte de la hipófisis y mediado por el hipotálamo medio basal. Concannon y col. (1980) demostraron que la cantidad de LH presente en el suero de gatas cubiertas se correlaciona positivamente con el número de cópulas que estas reciben. Niveles máximos de LH (121 ± 24 ng/ml) se presentaron 1 a 4 horas después del inicio de una serie de 8 a 12 cópulas en un período de 4 horas, manteniéndose hasta por 8 horas; 24 horas más tarde se observó un descenso a valores basales (1.8 ± 0.1 ng/ml). Durante la gestación temprana se ha observado un aumento significativo de los receptores luteales a LH. Esto estaría asociado al aumento de P 4 plasmática durante las primeras semanas de gestación. Si bien existe escasa información respecto a los patrones de secreción de LH en la gestación felina, se ha descrito que en la primera mitad, la LH se mantiene en niveles inferiores a 10 ng/ ml, mostrando un mayor grado de variabilidad y aumentos esporádicos durante el período próximo al parto (Schmidt y col., 1983). El rol de la LH durante la segunda mitad de la gestación en la gata no ha sido definido, sin embargo cabe considerar que en otros carnívoros este rol es variable, por ejemplo en mustélidos, la LH es necesaria para la activación del cuerpo lúteo durante el período de diapausa embrionaria y mantención del mismo durante toda la gestación; sin embargo, en caninos pareciera no tener un efecto luteotrófico directo (Onclin y col., 2000). Después de la ovulación, bajo la influencia de LH, las células de la granulosa se luteinizan y comienzan a secretar P 4. Se describe que 48 a 72 horas después de la primera monta los niveles plasmáticos de P 4 son superiores a 1.0 ng/ml.
La concentración de P 4 circulante comienza a aumentar a partir de las 96 a 216 horas después de la primera cópula, describiéndose un alza significativa entre las 100 y 124 horas, con valores de alrededor de 15 ng/ml. Este aumento en la actividad luteal coincide con un incremento significativo de la cantidad de tejido luteal y de la cantidad de receptores luteales a LH, entre las 100 y 124 horas después de la primera cópula (Swanson y col., 1995). A continuación la concentración de P 4 continúa en ascenso, observándose valores máximos (> 25 ng/ml) entre 13 y 21 días después de la primera cópula, luego se describe un plateau entre los días 28 y 33, seguido de un lento descenso hasta el fin de la gestación; 4.2 ± 1 ng/ml el día 62 y 0.2 ± 0.34 ng/ml el día 65 (Verstegen y col., 1993). Durante las primeras 124 horas después de la primera cópula las concentraciones de 17 ß estradiol se mantienen en valores similares a la fase folicular (>20 pg/ml), lo que asociado al lento incremento de P 4 en las primeras horas después de la ovulación, podría explicar el lento desplazamiento de los embriones dentro del oviducto (Swanson y col., 1995). Luego, en la primera parte de la fase luteal, las concentraciones de 17 ß estradiol retornan a niveles basales (< 20 pg/ml) y se elevan nuevamente durante la última semana de gestación (Wildt y col., 1981). No existen antecedentes respecto al origen del 17 ß estradiol de la gestación tardía de la gata, existiendo la posibilidad de que la fuente sea placentaria y/o fetal así como en otras especies (Heap y Flint, 1984). La concentración plasmática de relaxina aumenta a partir de 20 a 30 días después de la cópula exclusivamente en hembras gestantes, lo que le sugiere un rol como factor luteotrófico. La relaxina actúa estimulando la producción de enzimas colagenolíticas (Martiel y col., 1993), ablandando el tejido conectivo que circunda a la pelvis, lo cual facilita la máxima expansión del canal del parto durante el nacimiento de los cachorros. Según Verstegen (1998) la relaxina es la única hormona específica de la gestación en gatas y perras. La relaxina es esencialmente secretada por la placenta en carnívoros y en otras especies se describe la producción ovárica y endometrial destacan que la relaxina actúa sinérgicamente con P 4 relajando la musculatura uterina durante la gestación. La producción de PGF 2œ por la unidad fetoplacentaria y el endometrio comienza cerca del día 30 de gestación y alcanza un plateau cerca del día 45, con un fuerte incremento antes del parto y una abrupta declinación pocos días después de éste. (Tsutsui, comunicación personal). SINTESIS DE P4 EN LA GESTACION
En mamíferos, la progesterona (P 4) es necesaria para el establecimiento y mantención de un ambiente uterino adecuado para el desarrollo embrionario y
fetal. Durante la gestación las fuentes de progesterona así como la importancia de los órganos secretores de esta hormona varían entre las especies animales. En la mayoría de los mamíferos el principal sitio de producción de P 4 es el cuerpo lúteo, no obstante también se describe la producción placentaria y fetal. Recientemente se ha planteado que el tejido intersticial del ovario podría ser una fuente de hormonas esteroidales (Clarke y Brook, 2001). La síntesis de P4 implica una serie de vías metabólicas, conocidas como vías esteroidogénicas, en las cuales proteínas tales como proteína aguda de esteroidogénesis (StAR, steroidogenic acute protein), citocromo P450 scc (cytochrome P450 side chain cleavage) y la enzima 3 ß - hidroxiesteroide dehidrogenasa - 4 - 5 isomerasa (3 ß HSD, 3 ß - hydroxysteroid dehydrogenase - 4 - 5 isomerase), desempeñan funciones esenciales (Robel, 1993; Granner, 1997). En células luteales, el colesterol almacenado en vacuolas citoplasmáticas es movilizado hacia las mitocondrias por acción de StAR, allí el citocromo P450 scc cataliza el corte de la cadena lateral de la molécula de colesterol, mediante hidroxilación, y de esta manera se sintetiza 5 pregnenolona ( 5 – P), la cual mediante oxidación e isomerización, catalizada por 3 ß HSD, conduce a la síntesis de P4. La placenta es un órgano transitorio, característico de los mamíferos euterios que posee función endocrina, sintetizando tanto hormonas esteroidales como proteicas. La producción de P 4 placentaria se ha estudiado principalmente en humanos y bovinos, destacándose que la placenta contienen todas las enzimas requeridas para la conversión de derivados maternos del colesterol. En humanos la P 4 se secreta por el citotrofoblasto y por el sinciciotroblástico, mientras que en bovinos lo es por células coriónicas gigantes binucleadas (Izhar y col., 1992). Existen varios estudios que destacan la ausencia de producción de P 4 en la placenta de carnívoros. Estos trabajos se han basado en técnicas de inmunolocalización de enzimas esteroidogénicas en placenta canina ( Canis familiaris ) y de oso negro ( Ursus thibetanus japonicus ); además no se reconocieron actividad de 3 ß HSD ni tampoco presencia de transcritos de 3 ß HSD en placenta de visón ( Mustela vison ). En la gata existe sólo un trabajo describiendo la actividad esteroidogénica placentaria. Estos autores evaluaron la actividad de 3 ß HSD in vitro midiendo la tasa de formación de P 4 a partir de 5 – P marcada con un isótopo radiactivo (3H), y observaron que la actividad enzimática aumentaba significativamente en las últimas 2 semanas de gestación y que esta se distribuía en forma proporcional entre las fracciones microsomal y mitocondrial del tejido placentario. FUNCION DE P4 EN LA GESTACION
Las principales funciones de la P 4 durante el período gestacional son: supresión de la actividad contráctil del miometrio, estimulación de la actividad secretora del endometrio y en general participar en la mantención de un conceptus viable dentro del útero. También la P 4 actúa sinérgicamente con estrógenos promoviendo el crecimiento mamario . Además la P4 posee actividad inmunosupresora en algunas especies, inhibiendo la inmunidad de tipo celular; por lo tanto el aumento de la concentración local de P4 contribuiría a la tolerancia inmunológica del útero frente a la invasión del tejido trofoblástico embrionario. En humanos, la P 4 también participa en la regulación de citoquinas dentro del endometrio durante el período implantacional (Kelly y col., 2001). Campos (1995) propone que niveles adecuados de progesterona aseguran un endometrio progestativo que secreta proteínas que sirven como factores de crecimiento, proteínas de transporte, proteínas reguladoras y enzimas, además de servir como transportadoras de nutrientes hacia el lumen uterino, esenciales para sustentar el desarrollo del producto de gestación. Durante la gestación temprana, las secreciones uterinas proveen un medio crítico para el crecimiento del embrión, desarrollo embrionario e implantación. Existen estudios en varias especies que describen las características de estas secreciones y particularmente la composición proteica de las mismas. Guillimot y col. (1993) indican que una abundante secreción endometrial acompaña o precede el aumento de tamaño del blastocisto y señalan la presencia de uteroglobina (12 kDa) en conejas y uteroferrina (31 kDa) en cerdas y yeguas. Estas proteínas serían absorbidas por el embrión, sin embargo, su rol en el proceso de implantación no está determinado. En carnívoros existe escasa información al respecto; sin embargo hay quienes demostraron la síntesis de novo y secreción de varias proteínas en el útero antes del ingreso de los embriones, durante el período de migración embrionaria y luego de la implantación en perras. Cabe mencionar que en caninos también se ha reconocido la producción de proteínas por el embrión previo a la implantación, sin embargo, con la evidencia existente en la actualidad, se postula que estas no tendrían un rol en el reconocimiento materno de la gestación, a diferencia de lo descrito en varias especies de rumiantes (Roberts y col., 1996; Demmers y col., 2001). Si bien el estímulo de P 4 para la síntesis de proteínas se ha reconocido durante el período pre-implantacional en el endometrio de la gata (Boomsma y Verhage, 1987), cabe señalar que también se ha reportado la presencia de una proteína de alto peso molecular (33 kDa) que es estrógeno dependiente (cat uterine secretory protein estrogen dependent, CUPED) y cuyo rol específico en la gestación se desconoce. Por otra parte, se observaron que estradiol y P 4 son los reguladores primarios de la expresión de receptores a estas hormonas en las células uterinas de la gata, destacando que el proceso de implantación no altera
la distribución de los receptores de estrógeno ni la de los receptores de P 4 en el útero grávido. Recientemente se ha descrito que la suplementación con ß caroteno incrementaría la concentración de proteínas uterinas en la gata, lo cual permitiría mejorar las condiciones para la sobrevida y desarrollo de los embriones (Chew y col., 2001). IMPORTANCIA DE P4 EN LA MANTENCION DE LA GESTACION TARDIA
El tema de la importancia de la fuente de P 4 para la mantención de la gestación sobre el día 45 en la gata es controvertido. Varios autores plantean que en la gata los ovarios (cuerpos lúteos) no son necesarios para la mantención de la gestación a partir del día 45 a 50. Courrier y Gros (1935, 1936) demostraron que la ovariectomía en la gata después del día 45 no interrumpe la gestación, igualmente Sánchez y Silva (datos no publicados) observaron que la ovariectomía sobre el día 50 de gestación no alteró el curso de la misma. Estas observaciones pueden ser explicadas por los resultados obtenidos respecto a la producción placentaria de P4. En oposición a las observaciones anteriores, proponen que la principal fuente de P4 durante la segunda mitad de la gestación es el cuerpo lúteo, mientras que la producción desde la placenta sería de menor importancia y no sería suficiente como para mantener la gestación. Además, proponen que el cuerpo lúteo felino permanece funcional a través de toda la gestación y sólo regresaría previo al parto. Esto sugiere que la producción de P 4 placentaria no es significativa; sin embargo, cabe considerar que los valores de P 4 evaluados corrientemente no discriminan respecto al origen de la P 4, existiendo la posibilidad de que el descenso de P 4 plasmática asociado a una menor actividad luteal, de alguna manera sea equilibrado por el aumento de la producción placentaria o bien que la producción placentaria de P 4 se restrinja sólo a un efecto local (acción paracrina). Cabe entonces plantear que la disminución de la actividad luteal y el aumento de la actividad placentaria serían “armónicos” a fin de mantener niveles
adecuados de P 4 para mantener la gestación hasta el final. En la figura 1 se muestra un esquema que resume los principales eventos biológicos de la gestación en la gata.
FIGURA 1. Principales eventos biológicos de la gestación en la gata (Felis
catus). Main biological events of the gestation in the domestic cat (Felis catus). MORTALIDAD EMBRIONARIA RELACIONADA CON FALLAS O CARENCIAS DE LA RECEPTIVIDAD UTERINA
La mortalidad embrionaria constituye un problema reproductivo que produce grandes pérdidas económicas a los productores, debido en parte a que es multicausal y a que en la mayoría de ocasiones se presenta sin alterar la duración del ciclo estral (33). La mortalidad embrionaria relacionada con fallas en el establecimiento del ambiente embriotrófico puede resultar si hay defectos intrínsecos en el embrión, en el balance hormonal materno o asincronía entre la madre y el embrión, es decir que la señal de reconocimiento materno no se de en el momento indicado (6). La mayor parte de los embriones mueren entre los días 8 y 17 de la gestación (21, 34), por lo que no se presenta en forma aparente ningún disturbio en la duración del ciclo estral (13). El embrión Gonella - Ambiente receptivo uterino REVISTA MVZ CÓRDOBA • Volumen 15(1), Enero - Abril 2010 1982
puede morir al producir pocas cantidades de INFt y no lograr inhibir la luteólisis, por fallas genómicas o por tener algún grado de degeneración al momento en que debe darse la señal de reconocimiento (6, 34). Si la falla en el ambiente embriotrófico tiene causas maternas, puede deberse a desequilibrios hormonales. Algunas vacas repetidoras de calores tienen menores niveles de P4, por lo cual se han implementado técnicas como el suministro de P4 exógena o la inducción de cuerpo lúteo accesorio para aumentar la tasa de preñez (34). Esto fue demostrado al realizar biopsias endometriales a vacas con
ciclos normales y a repetidoras de celos y relacionarlo con los perfiles hormonales. Se demostró que hubo cambios histológicos anormales en el útero de las vacas repetidoras con menores niveles de P4 durante su fase luteal. Por ejemplo, no se establece remodelación del útero y hay disminución marcada de las secreciones glandulares endometriales, lo cual dificultaría los procesos de migración, desarrollo e implantación del conceptus (35). Por otro lado, también pueden presentarse carencias en el ambiente embriotrófico cuando no existe una correcta sincronía entre la madre y el conceptus, disminuyendo la tasa de preñez (34). Por tales razones, se considera que la relación entre la P4 y el INFt, que se establece en la preñez temprana, es interdependiente en cuanto a sus funciones biológicas porque para que se lleve a cabo exitosamente el proceso de gestación, se requiere que tanto la P4 como el INFt se encuentren en momentos, tiempos y cantidades adecuadas, de manera que se cumplan todos los eventos fisiológicos necesarios para que se establezca el ambiente embriotrófico (34). MORTALIDAD EMBRIONARIA Definición: Muerte del embrión, que va desde el día de la fecundación hasta el día 45 de gestación Clasificación Muerte embrionaria temprana Muerte embrionaria tardía MORTALIDAD EMBRIONARIA TEMPRANA Es la muerte del embrión antes del “Reconocimiento Materno de la Gestación” (RMG), es decir, antes de los días 16 a 19 de gestación. El embrión en el día 15 a 17 después de la fecundación debe establecer los mecanismos que evitan la regresión del cuerpo lúteo, lo cual consigue mediante la secreción de interferón tau, que bloquea la cascada de eventos luteolíticos (Ana del Cura,2006) Las muertes entre los días 8 y 16 después de la fecundación representan hasta un 70 u 80% del total de pérdidas de gestaciones y teóricamente no tienen ningún efecto sobre la duración del ciclo estral (Sreenan)
Puntos críticos: 4ª día tránsito mórula trompa uterina
8ª día apertura de zona pelúcida con formación del
blastocito
MUERTE EMBRIONARIA TARDIA La muerte embrionaria que tiene lugar después del RMG pero antes de que la organogénesis esté ya completa, lo que ocurre aproximadamente el día 45 Ésta representa un 10% adicional de pérdida de gestaciones Puntos críticos: Días 15 a 18: rápido crecimiento del blastocito Días 28 al 35: membranas extraembrionarias fijan pared uterina
Aspectos relacionados con el reconocimiento materno de la preñez El RMP se define como el periodo crítico en el cual el conceptus da señales de su presencia a la madre (Spencer et al., 2004 a). Este reconocimiento requiere que el conceptus se transforme de esférico hacia una forma elongada para generar una mayor superficie de contacto con el epitelio uterino, con la finalidad de desencadenar la producción del factor antiluteolítico IFN-τ; producción regida entre otros por el estado de desarrollo embrionario (Binelli et al., 2001). Este interferón es producido en las células mononucleares del trofoblasto embrionario entre los días 10 y 25, con producción máxima alrededor de los días 14 y 19 de gestación, tiempo en el cual el embrión se encuentra en estado de precontacto (Fleming et al., 2001; Dailey et al., 2002). La síntesis y secreción de IFN-τ se relaciona con la presencia en el fluido luminal uterino del FC IGF- I y IGF-II. La presencia de un solo FC no afectaría la presencia de interferón, Capítulo 1 55 sin embargo ambos factores podrían aumentar significativamente su secreción, lo que podría indicar un papel importante para los FC similares a la insulina en el RMP. El IFN-τ comienza a establecer efecto antiluteolítico a nivel de la región intercaruncular, en donde las células responden más a concentraciones de Oxitocina (OT) (Roberts, 1999). La expresión génica de IFN- τ se ha detectado en la región de contacto de la implantación celular, entre las células mononucleadas del trofoblasto embrionario y las células epitelio del lumen endometrial (Spencer et al., 2007). De acuerdo a la clasificación de la Sociedad Internacional de Interferones, éstos son glucoproteínas sintetizadas durante la respuesta inmunitaria así como bajo influencia de múltiples estímulos antigénicos o mitógenos; igualmente poseen propiedades antivíricas y antiproliferativas (Rodríguez, 2001). El IFN-τ se clasifica como una proteína ácida con peso molecular de 19 kDa y cuenta con 172 aminoácidos. Es el primer interferón clasificado en la familia tipo I cuyas propiedades no solamente son antivíricas y es expresado por una familia de genes que está restringida a especies de rumiantes como vacas, ovejas y cabras (Bilby et al., 2004; Roberts, 2007). Durante la fase lútea la P4 tiene una doble función en la regulación de la expresión de receptores para la OT en el útero, induciendo la presencia de altos niveles de receptores para P 4 en el endometrio (modulación en alta), con lo cual se inhibe la expresión de los receptores para estrógenos (RE) y para oxitocina (ROT), fenómeno que se conoce como el "bloqueo de la P 4" (Roberts, 1999). No obstante, la misma P 4 comienza a ejercer gradualmente una regulación para la disminución de la expresión de sus propios
receptores (modulación baja) en el epitelio luminal, perdiendo así su habilidad para suprimir la expresión endometrial de los RE y ROT, por lo cual en el caso de existir preñez el embrión debe extender el "bloqueo de la P 4", previniendo así la producción pulsátil de PGF2α mediante la secreción de IFN-τ (factor luteotrópico) (Klisch et al., 2009). Este efecto antiluteolítico del IFN-τ, resulta en el mantenimiento estructural y funcional del CL, por lo tanto se asegura la secreción de P 4 que es esencial para mantener un ambiente uterino que soporte los acontecimientos críticos para el desarrollo exitoso del conceptus (Bilby et al., 2004). 56 Efectos de la aplicación de eCG (Día 5 u 8) sobre el desarrollo del cuerpo lúteo, nivel de progesterona y tasa de preñez en hembras receptoras de embriones bovinos
1.6.1. Señal luteotrópica
La formación del CL activa la síntesis y secreción de P 4 por parte de esta glándula endocrina transitoria, con ello se incrementan sus receptores en el útero hacia los primeros días del diestro (regulación en alta), lo que desencadena el bloqueo de la expresión del gen para RE, así mismo se previene que los estrógenos incrementen la expresión de genes para ROT (Rodríguez, 2001; Olivera, 2006). Hacia el final de la mitad de la fase luteal del CE los receptores de P 4 en el útero comienzan a disminuir (regulación en baja), desencadenando un incremento en la expresión de RE y ROT, con lo cual se desencadenan los factores necesarios para causar luteolisis, evidenciándose un nuevo ciclo estral en el caso de no existir preñez (Olivera, 2006). El IFN-τ producido por las células mononucleares del trofoblasto embrionario, actúa de forma parácrina ligándose a sus receptores en las células endometriales, lo que desencadena el bloqueo de la expresión de ARNm que codifica para la expresión del gen de receptores alfa de E2 (RE) y la expresión del gen para ROT, impidiendo de esta forma el desencadenamiento del mecanismo endometrial luteolítico. Sin embargo el interferón no inhibe la producción basal de la PGF 2α (Igwebuike, 2006; Green et al., 2010). Algunos autores sugieren que al ligarse el IFN- τ a su receptor de membrana, induce la vía de transcripción citoplasmática (StAR), proteína que fosforilada forma un complejo que migra al núcleo, allí se une a la región reguladora de los genes inductores del interferón que podrían estar bloqueando uno o más pasos de la vía de síntesis de la prostaglandina (Spicer et al., 2011). Igualmente se ha propuesto que el IFN-τ también ejerce un efecto antiluteolítico incrementando los niveles de ácido linoléico, el cual inhibe por competencia de cox 2 al ácido araquidónico, con lo cual la síntesis de PGF2α se ve afectada (Rodríguez, 2001). En el mecanismo antiluteolítico se sugiere que participan además del IFN-τ la prostaglandina E 2 la cual ejercería protección del CL, el factor activador de las plaquetas (FAP), este último posiblemente en sinergismo con el interferón y quizás otras proteínas de origen trofoblástico entre otros (Campanile et al., 2007). Capítulo 1 57 Básicamente el RMP está regulado por la capacidad del endometrio en responder a las señales generadas por el embrión, lo que desencadena el bloqueo en la producción de PGF2α. Este bloqueo depende básicamente de la elongación del conceptus el cual debe cubrir una adecuada cantidad de puntos de cuerno uterino para comenzar a generar la síntesis de IFN-τ (Campanile et al., 2007). Teniendo en cuenta lo anterior se ha evidenciado que el conceptus bovino varía de tamaño que va de 15 a 250 mm. para el día 17, con lo cual se resalta la importancia del desarrollo embrionario que es regulado en gran parte por interacciones guiadas por la P 4 (Binelli et al., 2001).
1.6.2. Señal luteolítica La vaca ovula espontáneamente, lo cual es dependiente del ciclo estral que es repetitivo de acuerdo a su duración hasta el establecimiento de la preñez (Hafez, 2000). Por tal razón se podría decir que el ciclo estral es dependiente de la acción del endometrio (epitelio luminal y glandular superficial), si se tiene en cuenta que este es la fuente del factor antiluteal (PGF2α) cuando la vaca no se encuentra preñada o
cuando no se reconoce su preñez (Barnea et al., 2000). Durante el diestro temprano, la síntesis de P 4 producida por el CL recién formado comienza a disponer el útero para el establecimiento de la preñez, pero igualmente activa mecanismos determinantes para la producción endometrial del factor luteolítico (Rodríguez, 2001). Hacia los días 10 y 15 del ciclo estral, cuando comienza a disminuir el número de receptores de P 4 en el útero (modulación baja), comienzan a aumentar los RE endometriales los cuales inducen la expresión de ROT (Johnson et al., 2000). Los E 2 provienen de los folículos en crecimiento y estimulan el aumento de sus receptores alfa. La OT proviene de las células luteales grandes; igualmente es producida en el hipotálamo y almacenada en la neurohipófisis (Spencer et al., 2004 a). La alta concentración de OX igualmente comienza a provocar la pérdida de sensibilidad del endometrio, por lo cual luego de un lapso de tiempo se deja de secretar PGF2α. El intervalo entre pulsos de PGF2α está determinado por la pérdida de la sensibilidad del endometrio a la OX, y por el tiempo en que tarda en recuperarla. Así, el mecanismo de 58 Efectos de la aplicación de eCG (Día 5 u 8) sobre el desarrollo del cuerpo lúteo, nivel de progesterona y tasa de preñez en hembras receptoras de embriones bovinos
retroalimentación positiva se interrumpe y vuelve a establecerse hasta que pasan 6 horas, tiempo suficiente para que el endometrio recupere la sensibilidad a la OX; por tal motivo los pulsos de PGF2α se presentan con un intervalo de 6 a 8 horas (Thatcher et al., 2002). En la célula endometrial la unión de la OT con su receptor estimula el clivaje de ácido araquidónico a partir de la fosfolipasa C (PLC), la cual activa la fosfolipasa A2 (PLA2) (localizadas en la membrana plasmática) (Roberts et al., 1999). Intervienen para este fin mensajeros como el inositol trifosfato (IP 3) y el diacylglicerol (DAG) (sistema de segundo mensajero fosfatidil – inositol – diacilglicerol – proteína kinasa C) (Rodríguez, 2001). El IP 3 estimula la liberación de Ca ++ de las reservas intracelulares (Thatcher et al., 2002). El DAG activa la proteína Kinasa C (PKC) la cual estimula a la PLA 2 en presencia de Ca ++ para que posteriormente se induzca la liberación de ácido araquidónico de los depósitos fosfolipidicos en el epitelio endometrial (la P 4 en etapas tempranas de CE induce incremento en las reservas de fosfolípidos (Thatcher et al., 2002). La transformación del ácido araquidónico en PGF2α, es regulada por la isoforma ciclooxigenaxa 2 (COX 2) de la prostaglandina sintetasa, enzima identificada en el epitelio luminal de vacas preñadas, la cual limita la síntesis de las prostaglandinas (Hassan et al., 2007). La actividad de esta enzima se incrementa durante el diestro temprano por acción de la P 4 la cual es inducida por el estradiol, factores de crecimiento e interleuquinas (Rodríguez, 2001; Peña et al., 2007). La concentración de COX 2 se reduce cuando el IFN- τ comienza a ser secretado por parte de las células del trofoblasto embrionario (Thatcher et al., 2002). La ciclooxigenasa (Prostaglandina G/H sintetasa) cataliza el paso limitante en la biosíntesis de prostaglandinas, que es la conversión del ácido araquidónico a prostaglandina H2 (PGH2), la cual es convertida rápidamente a PGF 2α gracias a la prostaglandina F sintetasa entre otras (Niswender et al., 2000). Al final de cada ciclo estral hacia el día 16 - 17 el CL sufre luteólisis (inhibición de la esteroidogénesis - inducción de la apoptosis) por la acción de la PGF 2α, la cual es producida en el epitelio endometrial y en menor proporción por el CL, esta es vertida a la Capítulo 1 59 vena uterina, de donde por difusión pasa a la arteria ovárica y por contracorriente alcanza al CL (Esto permite a la PGF2α viajar a la arteria ovárica sin entrar a la circulación pulmonar, en donde podría ser enzimáticamente inactivada en los pulmones), en donde se une a receptores ubicados en las células luteales (Niswender et al., 2000). Allí por eventos intracelulares se presenta la muerte de las células por apoptosis mediante el desencadenamiento de cascadas de señalización que involucran hormonas como la prolactina; citoquinas como el Factor de Necrosis
Tumoral alpha (TNFα), el Interferón gamma (IFNγ) y el Fas ligando (FasL); especies reactivas de oxígeno (ROS), endotelina-1(E1) y la proteína HSP70 de choque térmico, entre otros (Nakamura y Sakamoto, 2001; Roberts, 2007). La endotelina -1 se ha identificado como posible mediadora de los e fectos de la PGF2α en el flujo sanguíneo luteal. La PGF2α estimula a las células endoteliales del CL a producir endotelina – 1 in vitro e in vivo. Esta endotelina posee actividad vasoconstrictora e inhibe la actividad esteroidogénica de las células luteales (Niswender et al., 2000). El proceso apoptotico parece estar mediado por el ARNm para FAS y FalsL, a través de la activación de la caspasa-3 (Pru et al., 2002). El receptor de FasL es un dimero proteico con un solo segmento transmembranal que en su porción intracitoplasmática tiene un dominio de unión de muerte celular, al cual se une la proteína FADD, que a la vez tiene un dominio efector de muerte, que es el sitio de unión de la procaspasa – 8 para formar el complejo señalizador para la inducción de muerte. Las procaspasas – 8 reclutadas, se clivan para activarse en caspasa – 8 (Rueda et al., 2000) La luteolisis ha sido planteada en dos pasos: Luteolisis funcional, que consiste en la pérdida de la capacidad de sintetizar P 4, y luteolisis estructural, que es la involución del CL acompañada de la pérdida en la integridad de sus células (Pretheeban et al., 2010). Se sugiere que para que se produzca luteólisis, el CL debe ser expuesto aproximadamente de 5 a 8 pulsos de PGF 2α con intervalos de 6 a 8 horas (Mann and Lamming 2006 a). Esta pulsatilidad ocurre en respuesta a la unión de la OT con su receptor en las células del endometrio uterino (Rodríguez, 2001). Igualmente se plantea que el CL debe alcanzar cierto grado de madurez caracterizado por una amplia vascularización y por la producción de P 4 que lleva a niveles por encima de 1 ng/ml., esto ocurre aproximadamente hacia el día 5 del ciclo estral (Revisado por Olivera et al., 2007).
Estrategias antiluteoliticas. La naturaleza crítica alrededor del periodo de reconocimiento, aposición y adhesión del embrión al endométrio uterino durante la implantación, determina la necesidad de un estricto sincronismo entre el embrión transplantado y su receptora, enfatizando la importancia tanto del medio uterino como de las señales del conceptus que dan lugar al RMP (6), señales que deben ser emitidas en el momento y concentración precisa, de tal manera que se garantice el mantenimiento de la estructura y funcionalidad del CL, que genere una continua producción de P 4 para el mantenimiento un ambiente uterino que apoye el normal desarrollo del conceptus (31). La hembra debe ajustar sus propiedades fisiológicas dependiendo de si está o no preñada, si lo está debe generarse un bloqueo efectivo antiluteolítico el cual depende de la habilidad del conceptus en
enviar señales para que el endométrio uterino responda a ese bloqueo en la producción de PGF2 (27). La comunicación entre el conceptus y el útero, no siempre tiene éxito, lo que desencadena grandes pérdidas embrionarias (6). Por eso mismo se plantean estrategias que buscan minimizar el efecto luteolítico, el cual desencadena la pérdida temprana del embrión, acontecimiento más fácilmente evidenciado en los programas de transplante embrionario, ya que con estos se asegura la presencia del embrión vivo y de buena calidad desde el día 6 a 8 momentos en el cual este es transplantado (32). La relación entre la tasa de preñez y la concentración plasmática de P 4 de acuerdo al tamaño del CL en receptoras de embriones 1246
bovinos, ha sido objeto de controversia en varios estudios realizados. Algunos investigadores han verificado la correlación positiva entre estas variables, encontrando que a mayor área del CL mayor es la concentración de P4 plasmática, y consecuentemente mayor es la tasa de preñez (27, 32-35). Con estos resultados se podría evidenciar que los incrementos en la concentración de P4 durante el “periodo crítico” estimula la secreción de los agentes
antiluteolíticos con lo cual se hace eficiente el RMP (34). Contrariamente autores como Spell et al (36), no han encontrado correlación entre las variables tamaño del CL, concentración de P4 plasmática y porcentaje de preñez en hembras receptoras con embrión transplantado. En varios estudios realizados el aumento en concentraciones plasmáticas de P 4 durante el diestro ha sido correlacionado con la capacidad del embrión en secretar IFN- , provocando así aumento en las tasas de preñez (27, 37), pero en otros reportes no se ha observado esta relación y efecto (38). Kerbler et al (39), encontraron una correlación positiva entre la concentración de P4 plasmática y la síntesis de IFN- producido por embriones de 18 días de edad, en donde se halló la concentración de interferón utilizando la prueba antiviral con virus de estomatítis vesicular. Según estos resultados se podría sugerir que a mayor concentración de P4 plasmática en hembras preñadas mejor será el ambiente uterino para el conceptus en vías de desarrollo (40). Esto se entiende si se tiene en cuenta que la P4
es la precursora de los diferentes componentes que conforman este ambiente. Cualquier variación en la concentración de P4 es determinante en la modulación de la expresión y secreción de factores de crecimiento, citoquinas y proteínas, que condicionan el medio uterino para los procesos de receptividad endometrial y de viabilidad embrionaria (39). De acuerdo con lo anterior se podría sugerir que al brindar fuentes directas o indirectas de P4 a hembras durante los primeros días de preñez el porcentaje de pérdidas embrionarias disminuiría, ya que se mejoraría el ambiente uterino en donde el conceptus tendrá un desarrollo adecuado, evidenciando mejor síntesis y secreción de IFN- , pues esta secreción está influenciada por el estado de desarrollo embrionario (39). Con la finalidad de aumentar la tasa de preñez se han utilizado terapias de apoyo hormonal en hembras receptoras de embriones bovinos, utilizado Gonadotropina Corionica Equina (eCG) en protocolos de transplante de embriones a tiempo fijo (TETF) (32). La eCG es una hormona con promedio de vida de 3 días, producida por los cálices endometriales en la yegua preñada entre los días 40 a 130 (41). Esta hormona se vincula a los receptores foliculares de FSH y de LH, y a los receptores de LH del CL, creando de esta forma condiciones de crecimiento folicular, ovulación y luteinización (41, 42). La aplicación de eCG en el momento esperado de una nueva onda de crecimiento folicular, ha demostrado eficiencia en cuanto a superovulación y/o desarrollo de un folículo dominante de mayor diámetro, determinando de esta forma un mayor número de cuerpos lúteos o un CL de buen tamaño (32). Esto va acompañado de mayores concentraciones plasmáticas de P 4 y mejores tasas de aprovechamiento, concepción y de preñez frente a tratamientos sin aplicación de esta hormona (32, 43, 44). Investigaciones realizadas por Melanie et al (45), no reportaron diferencia entre la concentración plasmática de P 4 y la cantidad de cuerpos lúteos presentes en hembras preñadas, por el contrario encontraron mayor perdida de preñeces en las hembras con doble ovulación, lo que sugiere que demasiada P 4 plasmática podría estar alterando el balance hormonal uterino perjudicando el ambiente para el embrión en desarrollo. Nasser et al (46), han verificado que con la aplicación de eCG el día 8 de sincronización,
determina apenas un 2% de doble ovulación en receptoras de embriones, pero evidenciaron que con la aplicación de esta hormona se consiguen cuerpos lúteos únicos de mayor tamaño, incrementando así la tasa de preñez. Igualmente Quezada y Ortiz (47),
Tovío - Desarrollo embrionario y estrategias antiluteolíticas 1247 REVISTA MVZ CÓRDOBA Volumen 13 (1), Enero - Abril 2008 •
encontraron que con la aplicación de la eCG el día 8 se mejora la tasa de aprovechamiento, sin embargo no encontraron que esta hormona mejore el área del CL. En un estudio realizado recientemente por Mamani et al (48) de acuerdo con la dosificación de la eCG, no se reporta diferencia de la tasa de aprovechamiento y tasa de preñez con la utilización de diferentes dosis de eCG (200, 300 y 400 UI) en hembras receptoras cruzadas Bos Indicus X Bos Taurus.
Igualmente se han realizado estudios utilizando eCG en donde se ha observado el incremento en las tasas de preñez en programas de inseminación artificial a tiempo fijo (IATF) en hembras en estado de anestro (41, 49). Con la finalidad de incrementar la P4 plasmática en búfalas y vacas, se han utilizado tratamientos con GnRH, LH, hCG y dispositivos de liberación lenta de P 4 aplicados el día 7 del ciclo estral (30, 50). Igualmente la hCG se ha aplicado en tratamientos de sincronización el día 6, obteniéndose tasas de preñez más altas frente a grupos sin la aplicación de esta hormona. Estos resultados igualmente sugieren que la hCG dependiendo del día de su aplicación induce la ovulación y la formación de cuerpos lúteos accesorios, los cuales incrementan la concentración de P 4 plasmática y la tasa de preñez en hembras receptoras de embriones bovinos (41).
1. Desarrollo embrionario temprano La zona pelúcida es una capsula similar a la gelatina que rodea al ovocito y al embrión temprano, estos tienen receptores de esperma que son inactivados después de la fecundación y mantiene las células de los embriones precompactados juntos, y protegen estas células jóvenes del sistema inmune y los patógenos. Si la zona pelúcida es retirada de embriones pre-compactados, las células llegan a separarse del embrión y degeneran. Cuando el bastocele crece muy grande, el embrión se expande (8 a 9 días después del estro) y la zona pelúcida se adelgaza, este estado se denomina Blastocisto expandido. Después, un día más, la expansión es tan grande que la zona pelúcida se rompe y el embrión sale afuera (prolapso), quizás ayudado por enzimas. Los embriones prolapsados, día 11 a 13, adquiere la forma elíptica y luego se va alargando y al día 17 a 19 el embrión se alarga lo suficiente como para ocupar los dos cuernos
(Seidel, 1991) Los embriones protruidos hace más dificultoso la identificación. La zona pelúcida es una estructura por el cual se puede identificar los embriones a temprana edad. Los embriones mantienen su forma esférica hasta aproximadamente el día 12 cuando que se inicia la elongación. En oveja y vaca, el blastocisto gradualmente se elonga y puede conseguir una longitud de 20 cm antes de unirse en la segunda y tercera semana de preñez. En cerdos, el proceso de elongación es acentuada entre 9 a 16 días de preñez, el blastocisto experimenta elongación (300 veces) cambiando de una forma esférica a extremadamente larga aproximadamente a un metro de longitud antes de iniciar la unión. Figura 1:
Figura 1: a) embrión de cerdo (18h post ovulación), b) embrión de 8 células (55h post ovulación) c) embrión de 13 días post ovulación (157 cm de elongación) (Austin y Short, 1982)
2. Reconocimiento materno de la preñez
Una adecuada y oportuna interacción entre el producto de la concepción y la madre es fundamental para el establecimiento exitoso de la gestación en la mayoría de las especies. La interacción Embrión-madre comienza poco después la fecundación y este se ejerce por señales locales y sistémicas. La mantención del c uerpo lúteo y por ende una adecuada producción de hormonas esteroidales (especialmente progesterona) es esencial para el establecimiento de la gestación en mamíferos, la cual se puede hacer de dos maneras: o o
Antiluteólitico – previene los efectos de PGF o liberación de PGF Luteotrófica – mejora la sobrevivencia del CL, ayuda al CL.
VACA Y OVEJA El producto de concepción (embrión- membranas) secreta proteínas de origen trofoblástico (oTP-, bTP-1) que tiene una secuencia aminoacidica muy similar al interferon alfa II (oIFN-t, bIFN-t), que inhiben la síntesis de receptores endometriales de oxitocina y la producción uterina de pulsos de PGF. Los días críticos son: Bovino - 16 a 17 y Ovino - 12 a 13
Figura 2: Diagrama de la luteolisis y establecimiento de la preñez en vacas y ovejas. Sin preñez, el estradiol de los folículos enlaza al receptor de estrógeno (ER) en el endometrio e induce la expresión de receptor de oxitocina (OTR). La oxitocina secretada del cuerpo luteo enlaza a este receptor e inicia la síntesis de PGF2a, estimulando a la regresión del cuerpo luteo. En Preñez, el interferon IFN-t secretada por el embrión regula la expresión de ER y OTR y enlaza al tipo I de receptor IFN (IFN-R), Consecuentemente la síntesis de PGF2a es prevenido. La expresión de IFN-t desaparece cuando el concepto inicia el proceso de implantación en el endometrio.
MARRANA El producto de la concepción a través de la producción de estrógenos y en conjunto con la prolactina inicia una serie de eventos que culminan en la redirección de la secreción de la PGF (hormona luteolítica de origen uterino) desde un patrón de secreción endocrino (vena uterina), hacia un patrón de secreción exocrina (cavidad uterina), redirección que impide la luteólisis o Los días críticos son 11 a 12 o
Figura 3: Diagrama de luteólisis y establecimiento de preñez en cerdo. Similar a otras especies, la PGF2a, es una señal luteolitica que induce la regresión del cuerpo luteo. En preñez, el concepto produce estrógenos como factor de reconocimiento de la preñez. Los estrógenos alteran la dirección de la secreción de la PGF2a del sistema de venas uterina (endocrino) hacia el lumen uterino (exocrino). Adicional el concepto produce PGE2, el cual tiene actividad luteotrófico y IFN-y puede estar involucrada en la inmunoregulación del útero.
YEGUA La vesícula embrionaria ingresa al útero al día 6 y con ultrasonido se puede ubicar en el cuerno uterino al día 9, iniciándose un incremento marcado de movilidad en el día 9 a 10, manteniendo su movilidad hasta antes de la implantación día 16. Durante la fase de movilidad, el embrión atraviesa toda la longitud del cuerpo y cuerno uterino 10 a 20 veces por día bajo la propulsión de las contracciones uterinas. La delgada pared de la vesícula es capaz de soportar y responder a las contracciones vigorosas porque esta cubierta por una capsula elástica fuerte. o
El embrión de desarrollo temprano o rquesta eventos uterinos que son requeridos para su propia sobrevivencia. Produce un sustancia de corta acción que estimula localmente contracciones uterinas y por ende su propia movilidad y envía a todas partes del útero el mensaje para bloquear el mecanismo uterino de luteólisis, asegurando una continuidad de la vida cuerpo lúteo y progesterona y distribuye otras sustancias, quizás un estrógeno que mejora el tono uterino, por lo tanto provoca que la vesícula
MANUAL DE LABORATORIO DE REPRODUCCIÓN ANIMAL 2010 E. Mellisho
VI. Desarrollo Fetal y placentación deje de viajar después de que un bloqueo critico de la luteólisis es completado. El incremento en el tono uterino esta asociado con la reducción del diámetro uterino y por lo tanto la vesícula embrionaria se fija en la curva de la porción caudal de uno de los cuernos. La vesícula fijada permanece sujeta a la acción masajeante de las contracciones uterinas continuas que se cree contribuyen a la rotación o orientación vesicular. o Los días críticos son de 12 a 14
PRIMATES (humanos) En humanos el embrión secreta Gonadotrofina coriónica (hCG), el cual tiene actividad de hormona luteinizante (LH) y mantiene la preñez antes de lúteo-placenta actue. La hCG (Gonadotropina coriónica humana) producida tempranamente tiene actividad luteotrófico. Los días críticos son de 8 a 12
Figura 4: Diagrama del reconocimiento de la preñez. A) ratones y B) Humanos
ROEDORES El Lactógeno placentario de roedores (RPL), que se incrementa después del día 7 y tiene propiedades luteotróficas, protegiendo el CL de las prostaglandinas. La monta induce la liberación de prolactina, que mantiene el cuerpo luteo, provocando una pseudopreñez 6
En no preñadas, la prolactina decrece después del día 7, mientras que la prostaglandina incrementa al día 11 y retorna el estro al día 17 aproximadamente En el ratones, el estimulo
