domingo, 18 de abril de 2010

REPRODUCCIÓN IN VITRO DEL ERIZO DE MAR


Los estudios en erizos de mar proporcionan información sobre la fecundación y el desarrollo embrionario, siendo un modelo de desarrollo del embrión. El tamaño de los gametos en erizo es muy similar al de los gametos humanos.
El erizo de mar Tetrapygus niger es muy utilizado en estudios reproductivos ya que es fácil obtener sus gametos y realizar fecundaciones, además las etapas de desarrollo pueden ser identificadas claramente. A través de esta actividad los alumnos pueden realizar una fecundación in vitro del erizo de mar y observar las diferentes fases del desarrollo hasta llegar a la “larva pluteus”.

Gónadas en el erizo de mar
Los Echinoideos (erizos de mar), son todos diocos, es decir tienen sexos separados. Por lo general, existen cinco gónadas dispuestas en el lado interno del caparazón. De cada una parte un conducto denominado gonoducto que se abre por un orificio llamado gonoporo localizado en la zona aboral
(Parte superior del erizo).

Obtención de gametos
Existen diversas técnicas a través de las cuales se pueden obtener los gametos en un organismo vivo. Consisten básicamente en estímulos que se aplican
al animal en todo el cuerpo o en sectores localizados con el fin de alterar sus gónadas e inducir la liberación de los gametos. Existen tres métodos empleados:
· El estímulo químico consiste en la aplicación de un compuesto químico o reactivo en el individuo, el cual actúa directamente sobre las gónadas induciendo la salida de los gametos.
· El estímulo físico de basa en la aplicación de un agente físico sobre el individuo como "shocks" térmicos, salinos o estimulación por masajes, como en el caso de los peces
.
· El estímulo eléctrico consiste en aplicar pequeños golpes de electricidad de bajo voltaje, lo que cambia la polaridad de las membranas de las gónadas, permitiendo con ello la salida de los gametos. Esta técnica es usada generalmente en camarones.

Fecundación en organismos marinos
El proceso de la fecundación comienza con la interacción del espermatozoide con el ovocito maduro. La primera interacción consiste en el contacto del espermatozoide con la cubierta más externa del ovocito, esto desencadena una serie de reacciones, entre ellas la reacción del espermatozoide, lo que permite finalmente la incorporación y dispersión del material genético al Interior del ovocito. En los erizos la primera interacción de los gametos ocurre en la cubierta de gelatina externa del ovocito. Esta cubierta posee receptores especie-específicos, que interactúan con los receptores de la membrana celular de los espermatozoides, gateando la reacción del acrosoma. Con esto se desencadena una serie de eventos que llevan a la fusión de la membrana plasmática del ovocito con la membrana interna del acrosoma. Luego se forma una capa de fecundación, la que evita la poliespermía. Posteriormente el espermatozoide penetra hacia el interior del ovocito para terminar en la fusión de ambos pronúcleos


Desarrollo embrionario
Luego de la fecundación, la fusión de ambos gametos forman una única célula denominada zigoto, con el cual se recupera el número inicial de cromosomas del individuo. Con esto se gatilla el inicio de la segmentación, proceso por el cual, a partir de una célula única, se suceden una serie de divisiones mitóticas hasta llegar al estado de blástula. La segmentación se inicia con la división
del núcleo, quedando la célula huevo dividida en dos células hijas denominadas blastómeros, cada una de la cuales se divide para en total 4 células y de esta manera el aumento de blastómeros crece en forma geométrica. En esta etapa los blastómeros permanecen unidos dando al cigoto el aspecto de una mora (Estado de Mórula).


REPRODUCCIÓN IN VITRO DEL ERIZO DE MAR
Tras cada división los blastómeros son más pequeños. La Blástula, el último estado de segmentación, en el cual podemos encontrar 64 blastómeros formando una capa externa de células compactas entre sí (blastodermo) y con una gran cavidad interna (blastocele) convirtiendo al embrión en una especie de esfera hueca. La siguiente fase es la Gastrulación, en la cual el blastodermo da origen a las capas germinales, el estado resultante se llama gástrula. Posteriormente la gástrula pasa a formar la larva, en este caso denominada “larva pluteus”. Esta posee boca, ano y tubo digestivo, su forma es cónica y caracterizada por la presencia de 4 brazos o espinas.
En sí mismo no es peligroso, siendo el ingrediente principal en formulaciones substitutas de la sal, la inyección en una vena o una arteria puede causar un desequilibrio eléctrico en el corazón o en el cerebro dando por resultado la muerte. Se debe inyectar en la cavidad del cuerpo del erizo y no en la boca. Luego se sacude suavemente el erizo para mezclar la solución de KCl dentro de él. En esta etapa como no sabemos el sexo del erizo se debe esperar la salida de los gametos, depositando los animales en la bandeja, una vez comenzada la salida de gametos, de acuerdo a la coloración se separan, y se depositan en un vaso o cápsula de Petri con la parte aboral hacia abajo. Cabe
mencionar que la coloración de los gametos es roja para las hembras y blanco para los machos.



http://valoraciencia.ucn.cl/guia/10-profe-erizo.pdf

martes, 13 de abril de 2010

FECUNDACIÓN IN VITRO: ALTERNATIVA PARA LA MEJORA GENÉTICA EN BOVINOS

EFICIENCIAS Y DEFICIENCIAS DE LA TÉCNICA

Desde 1981, año en el que nació el primer ternero procedente de un embrión producido in vitro (Brackett et al., 1982) esta técnica ha experimentado en la especie bovina una evolución considerable. Así, en la actualidad se está aplicando para mejorar el potencial reproductivo de las vacas donantes dentro de los programas MOET y en algunas ocasiones sustituye a la utilización de la superovulación. Los datos estadísticos publicados por la IETS indican que durante el año 2003 se obtuvieron 330.000 embriones bovinos a nivel mundial mediante fecundación in vitro, de los que fueron transferidos 106.200, lo que representa el 14,2% del total de los embriones transferidos (Thibier, 2004). La utilización de la fecundación in vitro para la producción de embriones bovinos ha permitido demostrar sus numerosas aplicaciones, entre las que podemos destacar:
  • Aumentar el rendimiento de los programas de producción de embriones a partir de hembras de elevado valor genético, ya que este procedimiento permite obtener ovocitos en novillas de más de seis meses de edad y en vacas durante el primer trimestre de gestación y a partir de las 2-3 semanas del posparto (Galli et al., 2001). Esta técnica no interfiere con los ciclos productivos o reproductivos de la hembra donante y, además, evita la necesidad de utilizar gonadotropina.

  • Permite producir embriones a muy bajo coste, lo que permite transferir embriones de razas cárnicas en vacas de aptitud láctea no destinadas a la recría o utilizarlos para tratar la infertilidad derivada de problemas de ovulación, fecundación o mortalidad embrionaria precoz.

  • Permite obtener descendientes de hembras de elevada calidad genética que deban ser sacrificadas por padecer enfermedades, infertilidad, por su avanzada edad o durante los programas de erradicación de enfermedades infecciosas (tuberculosis, brucelosis, leucosis, (BSE)

  • Permite el aprovechamiento de animales con determinadas formas de infertilidad: machos con oligospermias severas, hembras con alteraciones estructurales o funcionales del tracto genital.

  • Incrementa la eficacia de los procedimientos de selección, mediante la aplicación de técnicas de diagnóstico preimplantacional para identificar variantes alélicas de algunos genes de interés productiva.

  • Facilita la utilización de semen sexado.

Sin embargo, esta técnica es todavía poco eficiente, lo que dificulta su aplicación a gran escala:


  • A pesar de los numerosos esfuerzos realizados para mejorar la eficiencia de esta técnica, continúa teniendo un bajo rendimiento, el porcentaje de ovo- citos capaces de transformarse en embriones trans- feribles se encuentra estancado entre el 30 y 40%.

  • Los embriones producidos in vitro son de menor calidad que los obtenidos in vivo, existiendo entre ellos numerosas diferencias:


  • Morfológicas: embriones más oscuros y de menor densidad por su mayor contenido citoplásmico de lípidos (Massip et al., 1995); con un menor número de blastómeros, sobre todo a nivel de la masa celu- lar interna (Rizos et al., 2002); una zona pelúcida más frágil (Duby et al., 1999); reducción del espacio perivitelino y mayor velocidad de desarrollo (Thompson et al., 1998; Lonergan et al., 1999)

  • Cromosómicas: una elevada proporción de los embriones presentan mixoploidia: células normales y células poliploides (Slimane et al., 2000; Viuff et al., 2002),

  • Funcionales: alteraciones en la comunicación inter- celular, con una expresión anormal de las proteínas que conforman las uniones gap (Boni et al., 1999).


  • Metabólicas: mayor contenido en lípidos, presen- tando mayor concentración de triglicéridos y menor de lípidos de otras clases (Khurana y Niemann, 2000).


  • Alteraciones en la expresión génica (Niemann y Wrenzycki, 2000; Lazzari et al., 2002; Rizos et al., 2003).


  • Mayor incidencia de apoptosis (Pomar et al., 2005).

Todo ello determina una reducción de su potencial de desarrollo pre- y postimplantacional, ocasionando bajos porcentajes de gestación (30 a 40%), y una escasa resistencia a la criopreservación, dificultando su conservación a largo plazo.


  1. Incremento de la mortalidad embrionaria, abortos, problemas gestacionales como el hidroalantoides y alargamiento de la gestación .

  2. Nacimiento de terneros muy voluminosos, con anomalías estructurales y funcionales, conocido con el nombre de síndrome de exceso de volumen fetal, que disminuyen el vigor de los animales en el momento de su nacimiento y provocan una mayor mortalidad peri natal. Algunos estudios indican que más del 30% de los terneros derivados de embriones producidos in vitro presentan un peso superior a los 50 Kg, independientemente de su raza (Kruip y den Daas, 1997).

  3. Incremento del porcentaje de distocias por exceso de volumen fetal.


http://www.alpa.org.ve/PDF/Arch%2015%20Supl/p_herradon.pdf

¿QUE ES LA FECUNDACIÒN IN VITRO?

Es una técnica de Reproducción Asistida en la que los ovocitos se fecundan con los espermatozoides en el laboratorio, y los embriones, así obtenidos se depositan en el útero de la paciente.
Esta técnica implica el encuentro del ovocito con el espermatozoide fuera del organismo femenino, realizándose este encuentro en el laboratorio mediante el trabajo de especialistas. A diferencia de las técnicas de fecundación in vitro que se realizan en la especie humana, en los animales estos procedimientos están dirigidos principalmente a poder desarrollar nuevas tecnologías a fin de ampliar los conocimientos sobre los procesos involucrados en el complejo fenómeno de la reproducción, como también por otro lado implementar certeramente biotecnologías en los animales domésticos, especialmente aquellos de importancia comercial, mejorando así la eficiencia reproductiva y genética de las especies.
De los animales explotados comercialmente, los bovinos por su mayor importancia en el ámbito pecuario representan el principal interés en desarrollar esta biotécnica.
En los bovinos, la técnica está basada en la maduración artificial de ovocitos que generalmente provienen de los ovarios de vacas sacrificadas en mataderos, los que posteriormente son fecundados con espermatozoides criopreservados (congelados-descongelados). Uno de los mayores méritos de la FIV es la producción de muchos embriones sincronizados a una etapa específica de desarrollo.
La producción de embriones in Vitro a gran escala representaría sólo el primer paso hacia nuevas biotecnologías. Los embriones producidos en el laboratorio pueden ser mantenidos en frío (criopreservarse) y posteriormente transferirse a vacas receptoras sincronizadas hormonalmente, de igual forma que en la transferencia embrionaria tradicional; como también, los embriones pueden ser sometidos a procedimientos como el seraje, micro manipulación de las células embrionarias en etapa temprana (blastómeras), clonarse o someterse a ingeniería genética.

http://www.tecnovet.uchile.cl/CDA/tecnovet_articulo/0,1409,SCID%3D8602%26ISID%3D428,00.html