Inseminación artificial en la especie equina: Factores que influyen en la calidad del semen
La inseminación artificial (IA) equina ha supuesto un avance fundamental en la selección y cría del ganado, ya que permite a los criadores de todo el mundo la posibilidad de mejorar su potencial genético. La IA ha transformado la cría caballar, ya que reduce el riesgo de lesiones durante la monta natural, optimiza la gestión de los ciclos reproductivos de las yeguas y mejora el rendimiento de los sementales. Sin embargo, para que la IA equina sea exitosa influyen muchos detalles, como los factores relacionados con los sementales y el manejo.
Cada semental debe tratarse como un individuo. Realizar una prueba de enfriamiento/congelación antes de enviar el semen permite al propietario determinar cuál es el mejor protocolo para procesar el eyaculado de ese semental y qué cambios pueden ser necesarios para mejorar su calidad. Dado que la composición del eyaculado puede cambiar con la edad y otras circunstancias, estas pruebas deben realizarse antes de cada temporada reproductiva.
Al igual que con el semen congelado, deben tenerse en cuenta las necesidades específicas de los sementales a la hora de elegir los diluyentes (tanto para la centrifugación como para la dilución final), así como los parámetros de centrifugación (duración y velocidad).
Numerosos autores han señalado que podría ser beneficioso conservar el semen a una temperatura más alta. Sin embargo, estas temperaturas más altas también favorecen el crecimiento bacteriano. Minitube ha introducido con éxito un nuevo diluyente, Beyond®, capaz de almacenar semen líquido a largo plazo tanto a temperatura ambiente como refrigerado, e inhibe el crecimiento bacteriano de forma fiable.
Beyond® permite un almacenamiento a largo plazo durante un máximo de 14 días a una temperatura de hasta +5º C. Estas nuevas opciones son posibles gracias a la composición totalmente sintética de este diluyente y a una fórmula especial que utiliza una vía metabólica diferente en los espermatozoides a la de otros diluyentes.
La conservación de espermatozoides en un medio sintético durante largos periodos de tiempo, sin necesidad de congelación ofrece numerosas ventajas
Para protegerlos, el glicerol es el crioprotector más utilizado para congelarlos. A pesar de su efecto protector, también es tóxico y afecta negativamente a la movilidad de los espermatozoides tras la descongelación. La concentración óptima aún no se ha determinado; la mayoría de los diluyentes de congelación convencionales utilizan concentraciones entre el 2% y el 6%.
Por lo general, los sementales con una buena calidad seminal inicial tienen más probabilidades de conseguir que el semen sea aceptable tras la crioconservación (más del 35% de espermatozoides progresivamente móviles tras la descongelación) que los sementales con una calidad ya mermada poco después de la recogida. Las sementales pura sangre parecen adecuados para la congelación de semen si el semen fresco tiene una concentración de 200 millones de espermatozoides por ml, una motilidad progresiva superior al 50% y más del 70% de espermatozoides morfológicamente normales. No obstante, siempre existe la posibilidad de tener un semental con una mala congelabilidad a pesar de una buena calidad del eyaculado. Los estudios demuestran que aproximadamente el 20% de los sementales son «malos congeladores».
Como ya se ha mencionado, la calidad del semen también depende de la edad del semental, ya que los resultados de la congelación dependen de la calidad inicial del semen puro, también depende de la edad del semental. Aunque los estudios realizados hasta la fecha no permiten llegar a un acuerdo sobre si es aceptable la calidad del semen congelado de sementales antes de los seis años, está claro que la calidad del semen congelado de sementales de más de nueve años es infererior.
La raza también influye en los resultados de la congelación. Algunas razas, como los pura sangre o los lipizzanos, muestran mayor tolerancia a la crioconservación que otras, como los caballos cuarto de milla o islandeses. La razón parece ser la base genética de estas razas, que da lugar a diferentes composiciones del plasma seminal, así como del metabolismo espermático y de los patrones de membrana.
Por último, y como ya se ha mencionado, la estación del año también influye en la calidad y la congelabilidad del semen. Esto también afecta a la composición del plasma seminal.
Si un semental tiene una tolerancia a la congelación baja, es aconsejable volver a hacerle pruebas de congelación en otra estación. Si el semental es muy joven, se volverá a probar cuando sea mayor.
Como alternativa a la congelación, Beyond®, un diluyente sintético de semen fresco recientemente desarrollado, permite un tiempo de almacenamiento sin precedentes, lo que a su vez permite el uso de semen refrigerado en escenarios logísticamente difíciles, haciendo posiblemente obsoleta la congelación de semen.
Literatura:
Atroshchenko, Mikhail M., et al. "Conservation of genetic resources in horse breeding and major structural damages of sperm during semen cryopreservation in stallions." Nature conservation research. Заповедная наука 4.S2 (2019): 78-82.
Wiebke, M., et al. "Cooled storage of semen from livestock animals (part I): Boar, bull, and stallion." Animal Reproduction Science 246 (2022): 106822.
Aurich, Jörg, et al. "Efficiency of semen cryopreservation in stallions." Animals 10.6 (2020): 1033.
Bradecamp, Etta A. "How to process high-and low-quality semen for cooling and shipment." (2011): 19-23.
Factores relacionados con los sementales
Una gestión eficaz de los sementales es fundamental para maximizar el éxito de los programas de inseminación artificial. Esta gestión incluye varios aspectos, desde el estado sanitario general y la condición reproductiva del semental hasta el momento de la colecta de semen y los rasgos individuales. A continuación se ofrece una visión general de los sementales- Salud y nutrición: la condición física de un semental influye significativamente en la calidad del semen. Por ello, es importante que siga una dieta equilibrada rica en nutrientes esenciales, como proteínas, vitaminas y minerales, es crucial para mantener una producción óptima de esperma. Los chequeos veterinarios regulares y una correcta gestión de los aspectos relacionados con la sanidad, como la vacunación, el control de parásitos y los cuidados dentales, son prioritarios.
- Entrenamiento y manejo: los sementales deben ser adiestrados y manejados para minimizar el estrés y las lesiones. Deben familiarizarse con los procedimientos de extracción de semen, que suelen realizarse utilizando una vagina artificial (VA), un maniquí y una yegua de estimulación. El estrés puede reducir la calidad del esperma, por lo que un correcto entrenamiento garantiza que el semen se recoja de forma eficiente sin causar incomodidad o ansiedad al semental.
- Evaluación reproductiva: antes de iniciar un programa de inseminación artificial, es necesaria una valoración completa de la función reproductora del semental. Esto incluye la evaluación de la calidad del semen, la circunferencia escrotal, la integridad testicular y la motilidad espermática. La fertilidad de un semental puede fluctuar, por lo que es fundamental controlar periódicamente su estado reproductivo para garantizar la obtención de semen de alta calidad.
- Momento y recogida: el tiempo es crucial para maximizar las posibilidades de fecundación. Los sementales suelen colectarse una o dos veces por semana durante la temporada de reproducción, pero la frecuencia de colecta puede variar en función de la cantidad y la calidad de los espermatozoides.
- Estación del año: la composición del eyaculado varía a lo largo del año. El volumen y el número total de espermatozoides son más bajos en invierno que en la época reproductora. La motilidad es más reducida en verano, mientras que la concentración es más baja en primavera. Asimismo, la composición del plasma seminal varía de una estación a otra.
- Edad: los sementales alcanzan su madurez sexual a los seis años. Por tanto, es posible que los sementales más jóvenes aún no hayan alcanzado su pico de calidad seminal. Por lo tanto, la mejor edad para la reproducción parece estar entre los seis y los once años. Varios estudios han demostrado que la calidad del semen disminuye en los sementales de más edad.
- Plasma seminal: la mayor parte del eyaculado puro consiste en plasma seminal, que afecta negativamente a la capacidad de conservación del semen de todos los sementales, pero en algunos casos es incluso tóxico para los espermatozoides.
Cada semental debe tratarse como un individuo. Realizar una prueba de enfriamiento/congelación antes de enviar el semen permite al propietario determinar cuál es el mejor protocolo para procesar el eyaculado de ese semental y qué cambios pueden ser necesarios para mejorar su calidad. Dado que la composición del eyaculado puede cambiar con la edad y otras circunstancias, estas pruebas deben realizarse antes de cada temporada reproductiva.
Aspectos clave del tratamiento del semen
Una vez que se ha recogido el semen, éste debe procesarse y prepararse para su conservación o uso inmediato. Este proceso es delicado y requiere atención al detalle para garantizar la viabilidad del esperma. Hay varios pasos importantes en el procesamiento del semen:- Evaluación del semen: tras la recogida, se valora la motilidad (es decir, la capacidad de los espermatozoides para desplazarse), la concentración (el número de espermatozoides por ml) y la morfología (la forma y estructura de los espermatozoides) del semen. Esta evaluación es crucial para determinar si el semen es de suficiente calidad para la inseminación.
- Dilución: el semen suele diluirse con un diluyente específico para aumentar su volumen y proteger los espermatozoides de los efectos nocivos de la congelación o la conservación. Los diluyentes contienen nutrientes y tampones que ayudan a mantener la motilidad de los espermatozoides y los protegen de las agresiones medioambientales, como las fluctuaciones de temperatura.
- Centrifugación: es un paso importante para eliminar el plasma seminal, ya que este afecta negativamente a la conservación del semen. Es necesario si el semen se va a congelar y también para algunos sementales en caso de refrigeración, pero se recomienda ampliamente para todo tipo de preparaciones de semen. Para mejorar aún más la calidad después de la centrifugación, este paso puede realizarse con un amortiguador de centrifugación. La investigación ha demostrado que el uso de un amortiguador de la centrifugación puede mejorar los índices de recuperación de espermatozoides sin que se vea afectada la calidad del semen y reduce al mínimo los efectos negativos que la centrifugación puede tener en los espermatozoides.
Conservación del semen líquido
La refrigeración del semen a +5°C reduce el crecimiento microbiano y el metabolismo espermático y, por consiguiente, permite conservarlo durante más tiempo. Sin embargo, entre 19 y 8°C, los espermatozoides del semental equino son sensibles al choque térmico. Hasta ahora, la conservación del semen líquido a +5°C se limitaba a 48 o 72 horas. A esta temperatura relativamente baja, se ha demostrado que la centrifugación para eliminar el plasma seminal y la eliminación del aire rico en oxígeno mejora la calidad del semen. Sin embargo, este último aspecto suele pasarse por alto en la práctica.Al igual que con el semen congelado, deben tenerse en cuenta las necesidades específicas de los sementales a la hora de elegir los diluyentes (tanto para la centrifugación como para la dilución final), así como los parámetros de centrifugación (duración y velocidad).
Numerosos autores han señalado que podría ser beneficioso conservar el semen a una temperatura más alta. Sin embargo, estas temperaturas más altas también favorecen el crecimiento bacteriano. Minitube ha introducido con éxito un nuevo diluyente, Beyond®, capaz de almacenar semen líquido a largo plazo tanto a temperatura ambiente como refrigerado, e inhibe el crecimiento bacteriano de forma fiable.
Beyond® permite un almacenamiento a largo plazo durante un máximo de 14 días a una temperatura de hasta +5º C. Estas nuevas opciones son posibles gracias a la composición totalmente sintética de este diluyente y a una fórmula especial que utiliza una vía metabólica diferente en los espermatozoides a la de otros diluyentes.
La conservación de espermatozoides en un medio sintético durante largos periodos de tiempo, sin necesidad de congelación ofrece numerosas ventajas
- Menos dependencia temporal de la sincronización de la ovulación de las yeguas
- Posible reducción del uso de hormonas
- Reducción de las extracciones semanales de semen
- No se necesitan equipos de congelación caros ni contenedores
Crioconservación
La congelación y posterior descongelación tienen el mayor impacto negativo sobre los espermatozoides. La congelación reduce el número de espermatozoides con motilidad progresiva, mientras que la descongelación provoca daños estructurales en los acrosomas, las mitocondrias y las membranas celulares. Alrededor del 20% de las cabezas de los espermatozoides resultan dañadas durante este proceso.Para protegerlos, el glicerol es el crioprotector más utilizado para congelarlos. A pesar de su efecto protector, también es tóxico y afecta negativamente a la movilidad de los espermatozoides tras la descongelación. La concentración óptima aún no se ha determinado; la mayoría de los diluyentes de congelación convencionales utilizan concentraciones entre el 2% y el 6%.
Por lo general, los sementales con una buena calidad seminal inicial tienen más probabilidades de conseguir que el semen sea aceptable tras la crioconservación (más del 35% de espermatozoides progresivamente móviles tras la descongelación) que los sementales con una calidad ya mermada poco después de la recogida. Las sementales pura sangre parecen adecuados para la congelación de semen si el semen fresco tiene una concentración de 200 millones de espermatozoides por ml, una motilidad progresiva superior al 50% y más del 70% de espermatozoides morfológicamente normales. No obstante, siempre existe la posibilidad de tener un semental con una mala congelabilidad a pesar de una buena calidad del eyaculado. Los estudios demuestran que aproximadamente el 20% de los sementales son «malos congeladores».
Como ya se ha mencionado, la calidad del semen también depende de la edad del semental, ya que los resultados de la congelación dependen de la calidad inicial del semen puro, también depende de la edad del semental. Aunque los estudios realizados hasta la fecha no permiten llegar a un acuerdo sobre si es aceptable la calidad del semen congelado de sementales antes de los seis años, está claro que la calidad del semen congelado de sementales de más de nueve años es infererior.
La raza también influye en los resultados de la congelación. Algunas razas, como los pura sangre o los lipizzanos, muestran mayor tolerancia a la crioconservación que otras, como los caballos cuarto de milla o islandeses. La razón parece ser la base genética de estas razas, que da lugar a diferentes composiciones del plasma seminal, así como del metabolismo espermático y de los patrones de membrana.
Por último, y como ya se ha mencionado, la estación del año también influye en la calidad y la congelabilidad del semen. Esto también afecta a la composición del plasma seminal.
Si un semental tiene una tolerancia a la congelación baja, es aconsejable volver a hacerle pruebas de congelación en otra estación. Si el semental es muy joven, se volverá a probar cuando sea mayor.
Como alternativa a la congelación, Beyond®, un diluyente sintético de semen fresco recientemente desarrollado, permite un tiempo de almacenamiento sin precedentes, lo que a su vez permite el uso de semen refrigerado en escenarios logísticamente difíciles, haciendo posiblemente obsoleta la congelación de semen.
Literatura:
Atroshchenko, Mikhail M., et al. "Conservation of genetic resources in horse breeding and major structural damages of sperm during semen cryopreservation in stallions." Nature conservation research. Заповедная наука 4.S2 (2019): 78-82.
Wiebke, M., et al. "Cooled storage of semen from livestock animals (part I): Boar, bull, and stallion." Animal Reproduction Science 246 (2022): 106822.
Aurich, Jörg, et al. "Efficiency of semen cryopreservation in stallions." Animals 10.6 (2020): 1033.
Bradecamp, Etta A. "How to process high-and low-quality semen for cooling and shipment." (2011): 19-23.
