Esta obra está bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional. MANUAL DE PROCEDIMIENTOS PARA LA PRODUCCION Y VITRIFICACION DE EMBRIONES BOVINOS EN LABORATORIOS DE REPRODUCCION ANIMAL AUTORES: Jorge Leonardo García Arévalo Silvia Juliana Restrepo González Nelson Gómez Sánchez Edgar Ricardo Moreno Jerez Diego Fernando Dubeibe Marín Edgar Mauricio Mogollón Waltero Bucaramanga 2017 Servicio Nacional de Aprendizaje – SENA Regional Santander Centro Agroturistico MANUAL DE PROCEDIMIENTOS PARA LA PRODUCCION Y VITRIFICACION DE EMBRIONES BOVINOS EN LABORATORIOS DE REPRODUCCION ANIMAL AUTORES: Jorge Leonardo García Arévalo Silvia Juliana Restrepo González Nelson Gómez Sánchez Edgar Ricardo Moreno Jerez Diego Fernando Dubeibe Marín Edgar Mauricio Mogollón Waltero Bucaramanga 2017 Servicio Nacional de Aprendizaje – SENA Regional Santander Centro Agroturistico Jose Antonio Lizarazo Sarmiento Director General Claudia Johanna Gomez Perez Subdirector Centro agroturistico Emilio Eliecer Navia Zuñiga Coordinador SENNOVA Sergio Iván Vargas Tangua Líder SENNOVA Albert Ferney Giraldo Varon Director Regional Santander Grupo de investigación GITIP-MB Centro Agroturistico Regional Santander MANUAL DE PROCEDIMIENTOS PARA LA PRODUCCIÓN Y VITRIFICACIÓN DE EMBRIONES BOVINOS EN LABORATORIOS DE REPRODUCCIÓN ANIMAL Autores: Editor: Nelson Gómez Sánchez Jorge Leonardo García Arévalo Médico veterinario Zootecnista, MSc. Salud y Producción Animal UCC (C) Silvia Juliana Restrepo González Médica Veterinaria Zootecnista UCC Bucaramanga Nelson Gómez Sánchez Médico Veterinario, MSc. Gestor línea biotecnología TECNOPARQUE. SENA Edgar Ricardo Moreno Jerez Médico Veterinario, MSc (C), Docente Biotecnología de la reproducción animal MVZ-UCC Diego Fernando Dubeibe Marín Médico Veterinario Zootecnista, MSc, PhD (C). Investigador Corpoica Tibaitata Edgar Mauricio Mogollón Waltero Médico Veterinario, Esp., MSc, PhD. Docente Investigador MVZ-UCC Asesor editorial: Clara Ines de la Roche Corrección de texto: Antonio Gómez Sánchez Ilustración: Silvia Juliana Restrepo Gonzalez Diseño y diagramación: Leidy Juliana Martinez Moreno Servicio Nacional de Aprendizaje SENA Universidad Cooperativa de Colombia UCC Para citar este manual: Garcia, J., Restrepo, S., Gòmez, N.,Moreno, E., Dubeibe, D., Mogollon, E,. (2017), Manual de procedimientos para , San Gil, Bucaramanga, Colombia. Servicio Nacional de Aprendizaje, Universidad Cooperativa de Colombia. Hecho el depósito que exige la ley. El manual es el resultado del trabajo llevado a cabo en docencia y formación por parte de los grupos GRICA – UCC, GITIP – SENA en el marco del convenio 065 entre las dos entidades. Es un producto de distribución gratuita, por tanto esta prohibida su venta y comercialización. No se permite la reproducción total o parcial de esta obra ni su incorporación a un sistema informatico, ni su transmisión en cualquier forma o por cualquier medio (electrónico, mecanico, fotocopia, grabación u otros) sin citar la fuente. La infracción de dichos derechos puede constituir un delito contra la propiedad intelectual. Universidad Cooperativa de Colombia - UCC Sede Bucaramanga Alfonso Prieto García Director seccional Nancy Duarte Pabón Subdirectora Académica Felipe Andrés Gómez Velásquez Jefe regional de investigaciones Julia Teresa Bedoya Mashut Decana Nacional MVZ-UCC MANUAL DE PROCEDIMIENTOS PARA LA PRODUCCIÓN Y VITRIFICACIÓN DE EMBRIONES BOVINOS EN LABORATORIOS DE REPRODUCCIÓN ANIMAL Autores: Jorge Leonardo García Arévalo Médico veterinario Zootecnista, MSc. Salud y Producción Animal UCC (C) Silvia Juliana Restrepo González Médica Veterinaria Zootecnista UCC Bucaramanga Nelson Gómez Sánchez Médico Veterinario, MSc. Gestor línea biotecnología TECNOPARQUE. SENA Edgar Ricardo Moreno Jerez Médico Veterinario, MSc (C), Docente Biotecnología de la reproducción animal MVZ-UCC Diego Fernando Dubeibe Marín Médico Veterinario Zootecnista, MSc, PhD (C). Investigador Corpoica Tibaitata Edgar Mauricio Mogollón Waltero Médico Veterinario, Esp., MSc, PhD. Docente Investigador MVZ-UCC CONTENIDO Introducción 13 Glosario 15 1. Objetivo 17 1.1. Objetivo general 1.2. Objetivo específico 17 17 2.Generalidades 17 2.1 Producción In Vitro de Embriones Bovinos 2.1.1 Obtención de los Complejos Cúmulos Ovocitos (CCOs) 2.1.2 Criterios para la selección de los ovocitos 2.1.3 Maduración del ovocito 2.1.4 Fertilización In Vitro 2.1.5 Fecundación 2.1.6 Desarrollo Embrionario 2.1.7 Co-cultivo con células del cúmulus 2.1.8 Cultivo In Vitro (CIV) 2.2 Evaluación de embriones 2.2.1 Estado de desarrollo embrionario 2.2.2 Calidad embrionaria 2.3 Criopreservación de embriones 2.3.1 Vitrificación 2.3.2 OPS (Open pulled Straw- Pajilla abierta y estirada) 2.3.3 Desvitrificación 17 17 18 19 20 21 21 21 21 23 23 24 25 25 25 26 3.Procedimientos 27 3.1 Maduración In vitro (MIV) 3.1.1 Montaje de las microgotas 3.1.2 Transporte de ovarios de vacas faenadas 3.1.3 Obtención del Complejo Cúmulus Ovocitos (CCOs) 3.1.4 Recuperación y selección de ovocitos 3.2 Fertilización In vitro (FIV) 3.2.1 Montaje de las microgotas 3.2.2 Gradientes de Percoll 3.2.3 Manejo y preparación del semen 27 27 27 28 29 30 30 30 30 3.3 Cultivo In Vitro (CIV) 3.3.1 Montaje de las microgotas 3.3.2 Estado de desarrollo según la IETS (International Embryo Transfer Society) 3.3.3 Grados de calidad según la IETS (International Embryo Transfer Society) 3.4 Co-cultivo con células del cúmulus. 33 33 34 4. Protocolo de Vitrificación por método OPS 4.1 Preparación del sistema OPS 4.2 Preparación de las soluciones 4.2.1 Preparación del medio de mantenimiento o medio holding 4.2.2 Preparación de la solución de vitrificación 1 4.2.3 Preparación de la solución de vitrificación 2 4.3 Procedimiento de vitrificación 37 37 37 38 38 38 38 5. Desvitrificación o calentamiento de los embriones vitrificados 40 5.1 Preparación de solución de Sucrosa 5.1.1 Procedimiento 40 40 6. ANEXO 41 Maduración In vitro de ovocitos Medio de lavado de ovocitos Medio de maduración de ovocitos Fertilización In vitro de ovocitos Medio de fertilización TALP-FEC ESTOQUE Medio de fertilización Final Cultivo In vitro 46 46 47 48 48 49 52 7. Bibliografía 53 34 36 LISTA DE FIGURAS Ilustración 1. Montaje de microgotas de medio de maduración, gasificación en incubadora ............27 Ilustración 2. Termo contenedor de ovarios-Debridación de tejidos adjuntos del ovario con ayuda de tijeras- lavado de los ovarios en recipiente con NaCl. .............................................................................................28 Ilustración 3. Penetración de la aguja en el folículo- aspiración del folículo- retirada de la aguja acoplada a la jeringa- liquido folicular depositado en tubo de centrifuga. ................................................28 Ilustración 4. Depósito de líquido folicular en placa Petri con ayuda de pipeta Pasteur-búsqueda y recuperación de ovocitos-lavado de ovocitos en medio de lavado y de maduración-ovocitos seleccionados ...................................................................................................................................29 Ilustración 5. Ovocitos seleccionados sumergidos en gotas de medio de maduración - ovocitos colocados dentro de incubadora-Pasadas 20-22 horas visualizamos ovocitos madurados. .........................................................................................................................................................................29 Ilustración 6. Montaje de microgotas con medio de fertilización. ......................................................................................30 Ilustración 7. Columnas de gradientes de Percoll en tubos de microcentrifuga puestos dentro de la incubadora para darles temperatura. ....................................................................................................................................................31 Ilustración 8. Una vez terminada la 1 centrifugación del lavado del semen en las columnas de Percoll, se observa- En el fondo del tubo se observa el pellet (espermatozoides vivos), en la parte intermedia espermatozoides muertos y en la parte superior plasma seminal y crioprotector. .............................................................................................................................................................................................................................31 Ilustración 9. Cámara de neubauer en la cual se señalan los 5 cuadros a tomar para el conteo espermático................................................................................................................................................................................................................31 Ilustración 10. Ovocitos madurados lavados en gotas de medio de lavado y de fertilizaciónimagen de micromanipulador donde se observa un ovocito con espermatozoides pegados en la zona pelúcida..................................................................................................................................................................................................................33 Ilustración 11. Montaje de microgotas con medio de cultivo ..................................................................................................33 Ilustración 12. A: Ovocito no fecundado. B: Ovocito con división 2 células. C: Mórula temprana. D: Mórula compacta. E: Blastocisto temprano. F: Blastocisto. G: Blastocisto expandido 8 días. H: Blastocisto expandido eclosionando 8-9 días. I: Blastocisto eclosionado y zona pelúcida 8-9 días. ................................................................................................................................................................35 Ilustración 13. Soluciones de vitrificación sobre plancha térmica. .....................................................................................38 Ilustración 14. OPS dentro de pajilla de 0.5, sumergida en nitrógeno liquido-termo de nitrógeno donde se guardan los embriones vitrificados. ................................................................................................................39 LISTA DE TABLAS Tabla 1. Clasificación de los grados de calidad ovocitaria ..........................................................................................18 Tabla 2. Desarrollo y Clasificación embrionaria.....................................................................................................................23 Tabla 3. Clasificación y Grados de calidad embrionaria................................................................................................23 Tabla 4. Calidad Embrionaria ....................................................................................................................................................................24 Tabla 5. Estado de desarrollo y clasificación embrionaria .........................................................................................34 Tabla 6. Grados de Calidad y clasificación embrionaria. ..............................................................................................34 LISTA DE ECUACIONES Ecuación 1. *n= promedio del conteo de la cámara superior e inferior de la cámara de Neubauer. .......................................................................................................... 32 Ecuación 2. Cálculo del volumen de semen para cada gota de fertilización................................................................................................................................................................. 32 Ecuación 3. Cantidad de espermatozoides para cada gota de FIV ....................................................................................................................................................................................... 32 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos INTRODUCCIÓN Latinoamérica está entrando a grandes pasos en la utilización de biotecnologías reproductivas, destacándose entre ellas las que involucran la producción de embriones liderada por países como Brasil que, en la actualid ad, es considerado el principal productor de embriones de FIV Fertilización in Vitro en el mundo. El interés por las biotecnologías reproductivas en esta parte del mundo está cimentado en la ventaja de que nuestra producción ganadera será alimentada casi con exclusividad basada en gramíneas sin los riesgos inherentes al uso de materias primas que puedan trasmitir enfermedades como la encefalitis espongiforme bovina. En Colombia la producción de embriones aún es incipiente y se realiza principalmente en grandes ganaderías, pero cada vez más las instituciones educativas y gubernamentales están intentando democratizar dichas tecnologías para ponerlas al servicio de medianos y pequeños productores. Se pretende con este manual establecer los procedimientos de la producción in vitro de embriones bovinos para su uso en laboratorios de biotecnología de la reproducción animal, de manera que pueda convertirse en un documento apropiado para la realización de procedimientos técnicos acordes con la normatividad vigente. A continuación se mencionan algunos de los temas que trataremos al interior del presente libro. La producción in vitro de embriones (PIVE) es una herramienta biotecnológica asequible y aplicable a las especies domésticas de interés económico, siendo una alternativa para el mejoramiento genético de animales y aceleración de los procesos reproductivos de animales sobresalientes. A pesar del gran desarrollo que ha sufrido la PIVE, su eficiencia todavía sigue siendo baja con una media de producción de embriones en torno al 35%, (Gottardi & Mingoti, 2009), llegando sólo el 30% de las preñeces a término post-transferencia de los embriones a las receptoras (Park, Kim, Kim, Park, & Byun, 2005). Gracias a esta técnica es posible obtener diversas ventajas productivas, como por ejemplo: determinación y control del sexo de los productos, aumento de la eficiencia de los programas de producción, mayores posibilidades para ejecutar programas de cruzamientos, adecuada estimación del efecto materno sobre la descendencia, rápida multiplicación de las razas, facilidad de la importación y exportación del material genético o el estudio y desarrollo de otras biotécnicas reproductivas a partir de la manipulación de gametos y embriones (Cromcomo, Wolf, Fernanda, & DB, 2012). La PIVE comprende diferentes procesos: la maduración ovocitaria, la capacitación espermática, la fecundación y el cultivo embrionario, ocurriendo diferentes modificaciones bioquímicas y estructurales en los gametos y los embriones a lo largo de cada una de estas etapas (Garcia Diaz, Romero Aguirregomezcorta, Astiz blanco, & Ruiz Lopez, 2013). Se ha demostrado que uno de los principales factores que actúa de manera negativa en el desarrollo inicial de los embriones 13 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos producidos en condiciones in vitro, es el estrés oxidativo debido a la producción excesiva de especies reactivas de oxígeno (ROS, por su sigla en inglés). Las ROS pueden causar pobre desarrollo embrionario y, en consecuencia, una baja eficiencia en la PIVE (Garcia Diaz, Romero Aguirregomezcorta, Astiz blanco, & Ruiz Lopez, 2013). La búsqueda de alternativas para contrarrestar el estrés oxidativo ha venido tomando gran relevancia con el propósito de aumentar el rendimiento de la técnica. La suplementación de los medios de cultivo con cisteamina ha mostrado efectos benéficos, una vez que participa en la síntesis de glutationa (GSH), siendo este el principal antioxidante natural, de esta manera su uso garantiza las condiciones micro ambientales adecuadas con bajo estrés oxidativo, viéndose reflejado en el mejoramiento de la calidad y tasa de producción de embriones en el laboratorio (Guérin P, 2001). La implementación de sistemas de co-cultivo, hace referencia a una clase de alternativa metodológica, mediante la cual se colocan diferentes tipos de células (oviductuales, Vero, granulosa, cúmulus, etc.) en cultivo con los presuntos embriones una vez que ha sido demostrado que esta interacción celular tiene factores que presentan un efecto embríotrófico y una disminución importante en la producción de ROS (Lopez A, 2007). La criopreservación de embriones bovinos producidos in vitro, simplifica el uso de programas de transferencia de embriones, la instauración de bancos de material genético de un determinado individuo o raza, asimismo favorece las biotecnologías asociadas como clonación y transgénesis (Albarracín, 2005). La importancia de la criopreservación en la reproducción asistida en bovinos es manifiestamente ilustrada por el gran número de embriones congelados y transferidos cada año (Thibier M, 2007). Sin embargo, la criopreservación de esta clase de embriones por medio de métodos convencionales de congelamiento no ha alcanzado tasas de sobrevivencia satisfactorias (Vajta G, 2000), lo que ha llevado a la utilización de otros métodos como la vitrificación. Este método, con curvas de enfriamiento superiores a las de congelación lenta, permite la reducción del tiempo de exposición del embrión en los puntos críticos de temperatura, disminuyendo así los daños térmicos y mecánicos causados durante la formación de cristales de hielo y aumentando la viabilidad de los embriones posterior a su desvitrificación (Cuello et al, 2007 y Guerra et al, 2011). 14 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos GLOSARIO ANAFASE: Tercera fase de la mitosis (división celular), en la cual los cromosomas se separan formando dos grupos o estrellas, uno en cada polo de la célula. ATRESIA FOLICULAR: Es un proceso de degeneración y reabsorción de folículos ováricos que ocurre de manera normal en los ovarios de todos los vertebrados, incluidos los peces. BIOTECNOLOGIA: Rama de la tecnología que se ocupa de la aplicación de la biología y la ingeniería para el estudio de animales. BLASTOCELE: Cavidad de la blástula rellena de líquido que se forma con la separación de los blastómeros. CAPACITACIÓN ESPERMÁTICA: Cambios bioquímicos y estructurales que permiten al espermatozoide adquirir la capacidad de unirse a la zona pelúcida del ovocito y de llevar a cabo la reacción acrosómica. CENTRÓMERO: es la zona más angosta de los cromosomas, cuya posición resulta característica en cada uno de los pares. CIGOTO: Se denomina cigoto a la célula que resulta de la fusión del gameto femenino con el gameto masculino en el proceso de reproducción sexual Adicionalmente puede afirmarse que es un embrión unicelular. CINETOCORO: Es una estructura proteica que permite a los cromosomas anclarse a los microtúbulos del huso mitótico. BLASTOCISTO: Fase del desarrollo del embrión de los mamíferos, equivalente a la blástula, que constituye una estructura celular compleja derivada de la mórula; está formada por una masa celular interna de la que se origina el embrión y de una capa periférica de células que formará la placenta. BLASTÓMERO: Cada una de las células que se originan de las divisiones de un óvulo fecundado. CITOPLASMA: Parte de la célula que rodea el núcleo y que contiene a las demás organelas. Está limitada por la membrana celular. CLIVAJE: Se define como la serie de divisiones celulares mitóticas que experimenta el cigoto. COMPLEJO CUMULUS: Conjunto de células que rodean al ovocito. CORPÚSCULO POLAR: Célula haploide no funcional, producto de las divisiones meióticas que llevan a la formación del óvulo; tiene un núcleo pero poco citoplasma. 15 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos CRIOPRESERVACIÓN: es el proceso en el cual las células son congeladas a bajas temperaturas para disminuir las funciones vitales de una célula o un organismo y poderlo mantener en condiciones de vida suspendida por mucho tiempo. DIPLOTENO: Cuarto estadio de la profase de la primera división meiótica. EMBRIÓN: El embrión es la etapa inicial del desarrollo de un ser vivo mientras se encuentra en el huevo o en el útero de la madre ESPACIO PERIVITELINO: Espacio que queda entre la zona pelúcida y el ovocito o las células que constituyen un embrión (blastómeros). FECUNDACIÓN: La fecundación o singamia, consiste en el proceso de unión de dos gametos (masculino y femenino) en la ampolla de las trompas uterinas durante la reproducción sexual para crear un nuevo individuo con un genoma derivado de ambos progenitores FOLÍCULO: Es un pequeño elemento en forma de bolsa en la cual el ovocito es almacenado hasta su maduración y liberación. El folículo está conformado por el ovocito, las células de la granulosa y las tecas. HORMONAS GONADOTRÓFICAS: METAFASE: La metafase es la fase de la mitosis y meiosis que sucede después de la profase (meta = más allá), en ella los cromosomas muestran el máximo acortamiento y condensación, y son desplazados sobre los microtúbulos hasta que los centrómeros quedan en el plano ecuatorial formando la denominada placa metafásica. OVARIO: Es la gónada u órgano reproductor femenino productor y secretor de hormonas sexuales y óvulos. OVOCITO: Los ovocitos son células germinales femeninas que se generan en los ovarios. Se trata de una fase del desarrollo del óvulo, cuando aún no ha madurado. POLIESPERMIA: Es la penetración de más de un espermatozoide dentro del óvulo en un evento de fertilización PROFASE: Primera fase de la mitosis (división celular), en la cual se vuelven distinguibles los cromosomas. TELOFASE: Cuarta y última fase de la mitosis (división celular), en la cual se forman los dos nuevos núcleos y el citoplasma se divide en dos. ZONA PELÚCIDA: se denomina a la capa externa que rodea el ovocito de los mamíferos, separándole del espacio perivitelino. Las gonadotropinas o gonadotrofinas son hormonas secretadas por la glándula hipófisis o pituitaria, que regulan el ciclo estral en los mamíferos vertebrados. Existen tres gonadotropinas: la hormona luteinizante (abreviada HL o LH), la hormona estimulante del folículo (abreviada HFE o FSH) y la gonadotropina coriónica humana (abreviada GCH o HCG). 16 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos 1. OBJETIVO 1.1. Objetivo general Establecer los procedimientos de la producción in vitro de embriones bovinos para su uso en laboratorios de biotecnología de la reproducción animal, de manera que pueda convertirse en un documento apropiado para la realización de procedimientos técnicos acordes con la normatividad vigente. 1.2. Objetivo específico Reconocer los procedimientos para incrementar rápidamente la ganancia genética realizando una mayor selección de las hembras bovinas Conocer las diferentes técnicas que se utilizan en la producción y vitrificación de embriones bovinos Identificar las diferentes preparaciones para la producción y vitrificación de embriones 2. G E N E R A L I D A D E S 2.1 Producción In Vitro de Embriones Bovinos La Producción in vitro de Embriones (PIVE), también conocida como fertilización in vitro (FIV), es una técnica para la multiplicación de material genético de forma más rápida, abarcando una combinación de los procesos de maduración de los ovocitos, capacitación espermática, fertilización y cultivo in vitro. La PIVE contribuye de una manera decisiva a una mayor eficiencia reproductiva como herramienta para la multiplicación rápida del material genético de interés económico, acortando el intervalo de generaciones e intensificando la selección. Además de su interés comercial, brinda una característica importante que es la producción a escala de ovocitos madurados y fecundados y se constituye como una herramienta indispensable para otras biotecnologías como la clonación, la transgénesis, la preservación de ovocitos, entre otras. La FIV permite un mayor aprovechamiento de células primordiales presentes en los ovarios. La PIVE es una tecnología que en su mayor parte se ejecuta en el laboratorio, como es el caso de la maduración, fecundación del ovocito y cultivo de embriones, mientras que en el animal son efectuadas la colecta de ovocitos en la donadora y la transferencia del embrión producido fresco o congelado a la receptora. Según Peterson & Lee (2003) las tasas de partos para embriones producidos in vitro está por debajo de los resultados obtenidos mediante monta natural o inseminación artificial. Para Gutiérrez et al. (2004) los embriones producidos in vitro de 2 a 4 días de desarrollo tienen menor expresión de ARNm para interferón, lo que puede ser uno de los motivos de mayor tasa de muerte embrionaria. 17 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos Tabla 1. Clasificación de los grados de calidad ovocitaria 2.1.1 Obtención de los Complejos Cúmulos Ovocitos (CCOs) Los ovocitos bovinos pueden ser obtenidos in vivo, a partir de vacas vivas mediante aspiración folicular transvaginal guiada por ultrasonografía (OPU Ovum Pick Up), o de ovarios extraídos de vacas faenadas, siendo esta última la manera menos costosa de obtener ovocitos de forma numerosa y viable. Sin embargo, como lo comentan Gonçalves et al. (2002), en este caso no es posible controlar el estatus de los animales donadores de las células, pues en su gran mayoría, los ovocitos obtenidos de esta fuente tienen la capacidad de ser madurados, fecundados y cultivados in vitro hasta llegar a estado de blastocisto. El aprovechamiento de animales con alto valor genético se puede generar con esta técnica en eventos tales como accidentes donde se encuentra comprometida la vida del animal o en hembras sacrificadas por motivos sanitarios o de reposición. Sin embargo, de manera general, los ovocitos se obtienen de animales con bajo valor genético, lo cual hace a la técnica adecuada para propósitos de investigación. Dependiendo de diversos factores de cada hembra sacrificada es posible obtener de 15 a 20 ovocitos. El transporte de los ovarios se debe realizar en un recipiente que ayude a mantener la temperatura para no afectar la viabilidad de los ovocitos (Gustavo, 2001). Algunas de las desventajas de esta técnica son que no se tiene control total del manejo de los ovarios previo a su recuperación, dado que no siempre es posible tener acceso a las instalaciones de la planta de beneficio lo cual podría contar para la variabilidad en los resultados posteriores. Además de lo anterior, no se tiene información de la edad ni del estado sanitario, reproductivo y fisiológico de los animales, parámetros que podrían tener un efecto deletéreo en la producción de embriones in vitro. GRADOS CALIDAD 1 2 Cúmulus compacto presente, más de 3 capas de células, citoplasma con gránulos finos y homogéneos. Cúmulus compacto, menos de 3 capas de células, citoplasma con gránulos distribuidos heterogéneamente, concentrados más hacia el centro y claros en la periferia. 3 Cúmulus presente, expandido, citoplasma contraído con aumento del espacio previtelino, presencia de vacuolas y/o fragmentación. 4 Ovocito desnudo o con citoplasma bastante irregular Fuente: autor 18 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos Al momento de aspirar los folículos es importante tener en cuenta el tamaño de los mismos, folículos mayores de 8mm se pueden encontrar en proceso de atresia y los ovocitos en un estado de maduración, perjudicando así la viabilidad de estos para la PIVE (Bols, Van Soom, Ysebaert, Vandenheede, & de Kruif, 1996). 2.1.2 Criterios para la selección de los ovocitos La morfología del citoplasma y las células del cúmulus son los primeros criterios para discriminar entre ovocitos competentes e incompetentes para el desarrollo embrionario, la calidad del complejo cúmulus ovocitos (CCOs) y la apariencia homogénea del núcleo y citoplasma son los mejores indicadores para determinar si el ovocito posee potencial para madurar y fecundar in vitro (Palma, 2008). En la Tabla N°1 está descrita la clasificación según los grados de calidad ovocitaria. 2.1.3 Maduración del ovocito La maduración ovocitaria es el proceso del cual se deriva la obtención de una aceptable tasa embrionaria, ya que es durante esta etapa donde se presentan todos los eventos necesarios para que los ovocitos puedan expresar su máximo potencial para poder alcanzar su desarrollo hasta el estado de blastocisto. De esta manera, garantizar un proceso de maduración adecuado al ovocito, es requisito fundamental para adquirir la competencia celular necesaria para avanzar exitosamente en las subsiguientes fases del proceso de producción de embriones. Durante la maduración, el ovocito presenta modificaciones bioquímicas y metabólicas que le permiten ser reconocido y penetrado por el espermatozoide, asegurando la formación de los pronúcleos masculino y femenino y crea reservas de (ARNm, ribosomas y proteínas necesarias) para dar inicio al desarrollo embrionario. Durante el crecimiento del folículo ovulatorio, además de la maduración del ovocito, también las células de la granulosa del cúmulus secretan ácido hialurónico que, entre otras funciones, confieren mayor capacidad de adhesión a estas células (Moraes, 2010) Si el ovocito no posee ARN suficiente, el embrión formado se degenera o es de peor calidad. En bovinos, el embrión de 8-16 células comienza a tener expresión de genes y produce su propio material de subsistencia, pero antes de esto depende de la calidad del ovocito y de sus reservas almacenadas. (Lonergan, Rizos, Ward, & Boland, 2001) La maduración ovocitaria es un evento complejo donde el ovocito presenta diversos cambios, algunos aún no cono- cidos en su totalidad. La maduración nuclear corresponde al avance del ovocito desde el estado de profase I hasta la metafase II (Gottardi & Mingoti, 2009). En condiciones in vivo mientras los ovocitos sean mantenidos en el ambiente folicular, estos irían a permanecer en estado de vesícula germinativa (VG) hasta que se presenta el pico preovulatorio de gonadotropinas, que estimula su maduración e induce cambios fisiológicos en la actividad de las células del cúmulus. Bajo la influencia de las hormonas gonadotrópicas, el ovocito reanuda el ciclo celular a partir de la etapa de diploteno de la profase I, pasa a través de las etapas de metafase I, anafase I, telofase I (final de la primera división meiótica) y progresa hasta la metafase de la segunda división meiótica. Al término de la profase I se produce la ruptura de la envoltura nuclear -también conocida como ruptura de la vesícula germinal- y los microtúbulos del huso se unen a los cinetocoros. En la metafase I, los cromosomas homólogos se hallan dispuestos en el plano ecuatorial, unidos entre sí por los extremos, mientras que son halados hacia los polos opuestos por los centrómeros. En la anafase I los cromosomas homólogos se separan dirigiéndose a los respectivos polos. Una vez que llegan a los polos, en la telofase I, uno de los grupos de cromosomas homólogos es expulsado del ovocito como corpúsculo polar mientras que el otro grupo continúa con la segunda división meiótica. Al llegar al estadio de metafase II los cromosomas se encuentran dispuestos en el plano ecuatorial con cada cromátida hermana unida por el centrómero a polos opuestos del huso. En este punto la meiosis se detiene nuevamente. Finalmente, la segunda división meiótica se completa (metafase II hasta la telofase II y la extrusión del segundo cuerpo polar) con la fusión de membranas entre el ovocito y el espermatozoide. En el proceso de maduración ovocitaria que ocurre dentro del laboratorio, desde el momento en que los ovocitos son aspirados y por lo tanto retirados del ambiente folicular, estos automáticamente reanudan la meiosis. En este caso, el proceso de maduración debe ocurrir bajo condiciones adecuadas dadas mediante el uso de medios de cultivo apropiados, influenciados por hormonas gonadotrópicas y un ambiente controlado dentro de una incubadora, simulando de esta manera las condiciones de maduración in vivo (Gallí, et al., 2003). Finalmente, para que los ovocitos bovinos alcancen el estado de metafase II en condiciones in vitro, es necesario un periodo de 20-24 horas (Gottardi & Mingoti, 2009) y únicamente después de este tiempo pueden ser fecundados. En condiciones óptimas de cultivo in vitro, el 90% de los ovocitos podría llegar a la metafase II (Gallí, et al., 2003). 19 . 24 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos 1 2 1 La maduración citoplasmática y molecular se refiere a una serie de eventos simultáneos, entre los que se cuentan la síntesis de proteínas, cambios moleculares, reorganización de las organelas en el citoplasma, producción de proteínas específicas que desempeñan papeles cruciales en la regulación del ciclo celular, entre otros. 2.1.4 Fertilización In Vitro La fertilización es el proceso mediante el cual las células espermáticas logran penetrar la zona pelúcida y unirse al ovocito. Para esto, las células espermáticas previamente deben sufrir una serie de cambios bioquímicos, moleculares y metabólicos. A esta serie de eventos se le conoce como capacitación espermática. Los espermatozoides capacitados adquieren cambios que a simple vista, a través del microscopio, el único evento observado es el aumento en la motilidad y velocidad (hipermotilidad). Hay que agregar que también ocurren alteraciones en la membrana, cambio en la composición lipídica y aumento de la permeabilidad, siendo estos los que someten a la célula espermática a proceso de reacción acrosómica para lograr así la unión a la zona pelúcida y matriz del ovocito, con la finalidad de garantizar la fusión de los núcleos de los gametos para la formación del nuevo individuo (Gustavo, 2001 y Brucker & Lipford, 1995). El tiempo para que ocurra este proceso es de aproximadamente 6 horas, en las cuales sucede la hiperactivación espermática (movimientos más intensos del flagelo) y liberación de hialuronidasa para romper la matriz de ácido hialurónico que mantienen adheridas las células del cúmulus alrededor del ovocito. Además, como lo demuestran Lawrence & Fowler (2002), sin capacitación no ocurre la reacción del acrosoma. Este procedimiento es inducido cuando el espermatozoide entra en contacto con las diferentes soluciones utilizadas para la selección de gametos viables, potencializándose en el momento en el que el espermatozoide se sumerge en medio de fertilización y se une a la membrana del ovocito (Cabrera, Yoong & Gamarra, 2009). En condiciones in vitro el proceso de fecundación se puede llevar a cabo con semen congelado/descongelado. Sin embargo, para este propósito, el semen debe ser sometido a un procedimiento de selección y lavado mediante el cual se logre obtener los espermatozoides de mayor viabilidad (Palma, 2008 y Machatkova et al., 2008). Las metodologías de mayor uso en los laboratorios para el aislamiento y selección de los espermatozoides más aptos son la técnica de Swim up y los gradientes de Percoll. La técnica de Swim up consiste en la selección de los espermatozoides por medio de su motilidad intrínseca. Para llevarla a cabo, el semen es depositado en el fondo de un tubo para centrífuga e incubado en condiciones adecuadas durante 1 hora. Transcurrido este tiempo, en la parte superior del tubo se encuentran los espermatozoides vivos y de mayor motilidad rectilínea progresiva siendo estos los seleccionados para la FIV (Parris, 2014). Por su parte, la técnica de los gradientes de Percoll: consiste en la selección de los espermatozoides por medio de su densidad. El semen es colocado dentro de unas columnas de gradientes de diferentes densidades y llevado a centrifugación, donde finalmente en el gradiente más denso queden los espermatozoides viables y en los gradientes menos densos las células no espermáticas, espermatozoides no viables, plasma seminal y diluyente (Machaty, Peippo, & Peter, 2012). En la FIV la adición de sustancias como la heparina presenta efectos importantes en la modificación de la membrana del espermatozoide, siendo utilizada para la producción comercial de embriones bovinos, dado que esta aumenta la capacidad de fecundar los ovocitos in vitro (Parris, 2014). 20 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos En el laboratorio, es necesario simular el ambiente in vivo, de tal manera que para el proceso de fecundación se utilizan medios de cultivo suplementados con substancias tales como el calcio, el bicarbonato, la hipotaurina, epinefrina, penicilamina, substancias que también ayudan al proceso de capacitación de los espermatozoides, pero que además favorecen su motilidad (Hasler, 2000). El cultivo de los ovocitos madurados con las células espermáticas es realizado por un período de 18 a 20 horas en ambiente controlado con ayuda de incubadora (Ward, Enright, Rizos, Boland, & Lonergan, 2002). Los espermatozoides son colocados en cultivo a una concentración 1 a 5 X 106 /ml de medio (Gonçalves, Barreta, Sandri, Ferreira, & Antoniazzi, 2007); sin embargo, para obtener resultados satisfactorios, es necesario ajustar la concentración de heparina y la concentración espermática para muestra seminal a ser utilizada (Lu & Seidel Jr, 2004). 2.1.5 Fecundación La penetración de la zona pelúcida por el espermatozoide ocurre dentro de 5 a 15 minutos, la reacción del acrosoma puede ocurrir antes o después de la fijación de la cabeza del espermatozoide a los receptores glicoproteicos sobre la zona pelúcida. Este es un requisito indispensable para la fusión de los gametos, mediante la liberación de enzimas que permiten al espermatozoide el movimiento por la zona pelúcida hasta el interior del ovocito (Hafez E. S. E. & Hafez, B. 2000). Inmediatamente es efectuada la fertilización, es producida la reacción cortical en la membrana plasmática del ovocito impidiendo la poliespermia. Cuando se fusionan el ovocito con el espermatozoide se originan los pronúcleos masculino y femenino y estos migran hacia el centro del ovocito para formar el cigoto, proceso denominado singamia, seguidamente es producida la primera división del embrión (Senger, 2003). 2.1.6 Desarrollo Embrionario Después de la singamia el cigoto se convierte en un embrión, definido como un organismo en estado de desarrollo temprano (Senger, 2003). Posterior a la fusión de los pronúcleos, la célula embrionaria sufre una serie de divisiones mitóticas denominada clivaje, generando cada vez más blastómeros. En el clivaje, ocurre una división celular sin crecimiento del tamaño celular -aumento sucesivo de células sin aumento del volumen (González, 2002). El embrión pasa a ser denominado blastocisto cuando presenta una cavidad llena de fluido, denominada blastocele. En esta fase, el embrión presenta también el botón germinal, que va a dar origen al nuevo organismo para formar sus membranas fetales, además del trofoblasto, que forma la mayor parte de la placenta (Lawrence & Fowler, 2002). 2.1.7 Co-cultivo con células del cúmulus En la producción in vitro de embriones hay diversos factores que influyen en el desarrollo y calidad embrionaria. El éxito en los procesos de maduración, fertilización y de cultivo dependen del microambiente en el que se desarrollen, el cual es de vital importancia para que los futuros embriones sean aptos y viables para transferir (López & Olivera, 2007). Es ineludible incluir nuevas metodologías que ayuden al incremento de las tasas de blastocistos en la especie bovina. Una de las técnicas empleadas para mejorar la producción embrionaria es el co-cultivo, el cual puede derivarse de distintos tipos de células somáticas como: células oviductales, células de la granulosa y células del cúmulus; estas contribuyen al desarrollo embrionario, ya que ayudan a disminuir la formación de especies reactivas de oxigeno (EROs) y suministran sustancias ricas en carbohidratos, proteínas y factores embriotróficos (Bosch et al., 2006). 21 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos 2.1.8 Cultivo In Vitro (CIV) La etapa de cultivo comprende el período de desarrollo de los ovocitos ya fecundados hasta llegar al estado de blastocisto. La evaluación de la tasa de blastocisto es determinada aproximadamente el día 7, contando como día 0 el día de la fecundación. Es en esta etapa que los embriones son implantados en una hembra receptora para que puedan continuar con su desarrollo. En caso de ser necesaria la estimación de la tasa de eclosión, los embriones deben mantenerse en cultivo hasta aproximadamente el día 9. Sin embargo, excesos en la suplementación de los medios de cultivo pueden traer efectos contraproducentes. Por ejemplo ha sido determinado que la adición excesiva de SFB al medio genera el fenómeno que recibe el nombre de “síndrome del becerro gigante”, que se caracteriza por el desarrollo del feto de forma acelerada y exagerada. De la misma manera el exceso de SFB en los medios, baja la resistencia a la Criopreservación de los embriones obtenidos (Farin, Crosier, & Farin, 2001). Dependiendo de su formulación, han sido clasificados tres tipos de medios de cultivo: 1) Medios indefinidos, que hacen referencia a aquellos de los cuales no se tiene certeza de su composición exacta y consecuentemente de la concentración de cada uno de sus componentes. Aquí se incluyen todos aquellos que contienen suero fetal bovino (SFB) o células somáticas en co-cultivo; 2) Medios semidefinidos: son aquellos en los cuales se reemplaza el SFB y el co-cultivo con otros tipos de células por alguna proteína semipurificada, como por ejemplo la albumina sérica bovina (ASB); y 3) Medios definidos: son formulaciones de las cuales se tiene pleno conocimiento de cada uno de los componentes y de sus cantidades (Herradón, Quintela, Becerra, Rubial, & Fernández, 2007). Durante el período de cultivo los embriones presentan una demanda exigente de nutrientes y fuentes energéticas necesarias para lograr su desarrollo hasta estados preimplantatorios. Estos suplementos deben ser adicionados al medio de cultivo para así garantizar la viabilidad de los presuntos embriones (Gustavo, 2001). Las principales fuentes de energía son la glucosa y el piruvato, siendo la glucosa en etapas iniciales de los embriones no necesaria dado que a dicha edad el embrión no posee las vías enzimáticas necesarias para desdoblarla y utilizarla, llegando incluso a tener un efecto negativo para el desarrollo embrionario. En estados más avanzados del desarrollo embrionario, ha sido demostrado que la glucosa juega un papel importante como fuente primaria de energía para las células. Por su parte los aminoácido esenciales y no esenciales hacen parte de varias formulaciones de medios de cultivo, una vez que actúan como precursores de proteínas, son fuente energía y participan en la regulación del pH en los medios de cultivo, aumentando así la viabilidad de los embriones (Gustavo, 2001). 22 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos 2.2 Evaluación de embriones 2.2.1 Estado de desarrollo embrionario Según la propuesta de la International Embryo Transfer Society (IETS), deben ser usados códigos numéricos para determinar el estado de desarrollo de los embriones, señalando de esta manera los días transcurridos desde el momento de la fecundación. La codificación de los diferentes estados de desarrollo embrionarios se muestran en la Tabla 2 (Stringfellow & Givens, 2010). Los embriones son clasificados según la morfología y estado de desarrollo, para ello existen unas categorías que se describen a continuación: Tabla 2. Desarrollo y Clasificación embrionaria ESTADO DE DESARROLLO CLASIFICACION No fecundado 1 a 2 células Mórula temprana Mórula Blastocisto temprano 1 2 3 4 5 Blastocisto expandido 7 Blastocisto 6 Blastocisto eclosionado 8 Blastocisto eclosionado expandido 9 Adaptado de (Bó y Mapletoft, 2013) Tabla 3. Clasificación y Grados de calidad embrionaria CALIDAD CLASIFICACION Excelente: Ningún efecto visible, al menos más del 85% intacto 1 Regular: Irregularidades moderadas, 50% debe permanecer intacto 2 Mala: Irregularidades mayores, 25% permanece intacto 3 Degenerado: No viables 4 Adaptado de (Palma, 2008) 23 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos 2.2.2 Calidad embrionaria Según lo propuesto por la IETS, los códigos para la evaluación de la calidad embrionaria están basados en la integridad morfológica de los embriones y clasificados en escala de 1 a 4, siendo estas descritas en la Tabla 4 (Stringfellow & Givens, 2010 y Bó & Mapletof, 2013) . Tabla 4. Calidad Embrionaria CÓDIGO ESTADO 1 Excelente o bueno. 2 Regular. 3 Malo. 4 Muerto o en degeneración. CARACTERÍSTICAS Masa embrionaria esférica y simétrica, con blastómeros uniformes en cuanto a tamaño, color y densidad, Las irregularidades deberían ser relativamente menores, y al menos el 85% del material celular debería ser una masa embrionaria intacta y viable. Irregularidades moderadas en cuanto al aspecto, forma, tamaño, color y densidad de las células. Al menos el 50% del material celular deberá encontrarse intacto y correspondería con una masa embrionaria viable. Irregularidades mayores en la forma y tamaño de la masa embrionaria. Al menos el 25% del material celular deberá encontrarse intacto y correspondería con una masa embrionaria viable. Masa embrionaria con blastómeros en desorden, las irregularidades son relativamente mayores, y al menos el 85% del material celular es una masa embrionaria degenerada y no viable. 24 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos 2.3 Criopreservación de embriones La criopreservación de embriones se ha dado como el resultado del incremento en la productividad de animales de alto valor genético, así como la necesidad de conservación y comercialización de este material alrededor del mundo (Vajta G, 2000b). El número de embriones producidos ha aumentado de forma considerable, creando la necesidad de guardar los embriones excedentes por tiempo prolongado manteniendo su viabilidad. De igual forma, la oportunidad de crear bancos genéticos, ha permitido no sólo el almacenamiento, sino también facilitar el transporte y la programación de actividades para la utilización de dichas estructuras (Luster SM, 2004). Uno de los principios más importantes de la criopreservación de embriones es poder conservar a bajas temperaturas (-196°C), procurando mantener su integridad, a través de la remoción del volumen máximo de agua antes de su congelamiento, evitando así la formación de cristales de hielo (Wowk B, 2010 y Saragusty & Arav, 2011). Dentro de los métodos más utilizados para la criopreservación se encuentran el método de congelación lenta y, como alternativa posible, un método de congelación ultrarrápida denominado vitrificación. El método de congelación lenta es, en la actualidad, el más utilizado comercialmente (Vajta G, 2000b). Su curva de congelación lenta permite mantener el equilibrio entre los factores que pueden causar daño celular, como son la formación de cristales de hielo, la fractura de la zona pelúcida del embrión, el daño tóxico y osmótico, así como las alteraciones de las organelas intracelulares y del citoesqueleto, (Dobrinsky et al, 2000 y Vajta G & Kuwayama M, 2006) Durante este procedimiento, los embriones son equilibrados dentro de bajas concentraciones de crioprotectores, en pajillas de 0.25 ml, con tasas de refrigeración entre los 0.3 a 1 °C/min, hasta alcanzar los -30 a -35°C, para posteriormente poder ser sumergidos en el nitrógeno líquido. 2.3.1 Vitrificación La vitrificación pertenece a una técnica de congelación ultrarrápida fundamentada en el contacto directo entre la solución de vitrificación y los embriones (exposiciones cortas a altas concentraciones de crioprotectores de aproximadamente 4-6 mol/L), creándose una solidificación para formar un estado vítreo o similar al cristal, sin la formación de cristales de hielo durante el enfriamiento a tasas muy rápidas (tasa de congelación >2000ºC/min, hasta 14000ºC/min), permaneciendo en este estado durante todo el proceso de cambio de temperatura (Albarracín M, 2005 y Molina et al, 2004). La vitrificación al ser una técnica que consiste en la criopreservación a través del aumento de la viscosidad de las soluciones crioprotectoras, necesita de concentraciones de crioprotectores mayor (4- 8 M) a las utilizadas normalmente en el congelamiento (1-2 M) (Woods et al, 2004). Por lo tanto, la disminución de estos efectos deletéreos, va a ser obtenida a través de la utilización de crioprotectores menos tóxicos y el establecimiento de volúmenes y niveles de concentración menores, así como su temperatura y tiempos de exposición (Liebermann et al, 2003). El uso de soluciones crioprotectoras con bajo peso molecular es una de estas estrategias. Los crioprotectores al tener una mayor permeabilidad, van a permitir la reducción de los tiempos de exposición, y la minimización de los niveles de concentración, previniendo el daño osmótico causado en las células (Kasai & Mukaida, 2004). En la vitrificación de ovocitos, algunos autores reportan que las tasas de supervivencia para bovinos (Lazar L, Spak J, Dávid V, 2000) y humanos (Picton et al, 2002) son cercanas al 70%. Por lo tanto, se ha evidenciado que el método de vitrificación es superior al procedimiento de congelación lenta convencional para criopreservación de embriones de bovinos, humanos y otras especies animales (Otoi et al, 1998 y Molina et al, 2004). 2.3.2 OPS (Open pulled Straw- Pajilla abierta y estirada) Para la vitrificación el tamaño de la muestra debe ser lo más pequeña posible para aumentar la velocidad de congelación. Con dicho fin se ha descrito un soporte físico para la vitrificación como pajillas convencionales de 0,25 ml. El uso de la técnica OPS ha permitido incrementar la velocidad de los cambios de temperatura, lo cual ofrece ciertas ventajas para la congelación como son la disminución de los tiempos de exposición a los crioprotectores utilizados, con los consecuentes menores efectos osmóticos y tóxicos, lo que produce menores daños por enfriamiento (Silva & Berland, 2004). Los índices de supervivencia de embriones vitrificados son todavía muy bajos en la especie bovina, lo que podría ser debido al daño de las membranas plasmáticas o a la comunicación intracelular, perjudicando así su posterior implantación. (Carvalho E, 2006) 25 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos 2.3.3 Desvitrificación Los protocolos de desvitrificación deben tratar de disminuir la posibilidad de recristalización mediante una apropiada transferencia térmica. El método de desvitrificación más común para ovocitos es un método rápido y directo (Mucci et al, 2006 y Moore, 2007). Mientras se realiza la descongelación de las estructuras puede causarse un choque osmótico debido a la rápida influencia de agua al interior de la célula, cuya sensibilidad por la célula es dependiente de la permeabilidad de la célula al agua y los solutos, y que puede ser reducido por el uso de un buffer osmótico no tóxico e impermeable como la sucrosa. La tasa de calentamiento óptima depende de los crioprotectores y su concentración, al igual que la tasa de descenso de las temperaturas utilizadas (Cabrera et al, 2006). Para calentar una muestra vitrificada, se sumerge el soporte de vitrificación en un medio a temperatura fisiológica (37,5 - 39ºC), obteniendo velocidades de calentamiento entre 3000 a 8000 ºC/minuto, dependiendo del soporte utilizado. Los embriones son puestos en una solución para calentamiento entre 20ºC a 37ºC, para posteriormente rehidratarlos y remover los crioprotectores utilizados (Mucci et al, 2006). 26 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos 3. P R O C E D I M I E N T O S 3.1 Maduración In vitro (MIV) Cuando se va a trabajar con ovarios de vacas faenadas se debe antelar la preparación del medio de maduración de ovocitos y el medio de lavado de ovocitos (ver Anexo). 3.1.1 Montaje de las microgotas Dentro de una caja de Petri de 100 x15 mm, introducir 2 placas de Petri de 33 mm, en las cuales se podrán hacer de 4 a 6 gotas en c/u dependiendo el número de ovocitos a madurar; el tamaño inicial de cada gota es de 50 µl de medio de maduración, las cuales deben ser cubiertas por 1 mL de aceite mineral, completar cada gota adicionando otros 50 µl de medio de maduración y finalizar con la adición de 3 mL de aceite mineral. Una vez acabado el montaje de las placas se deben estabilizar en la incubadora a una temperatura de 38.5°C con 5% de CO2 y humedad relativa alta durante mínimo 3 horas para su respectiva gasificación. Ilustración 1. Montaje de microgotas de medio de maduración, gasificación en incubadora 3.1.2 Transporte de ovarios de vacas faenadas Los ovarios una vez colectados en planta de beneficio animal, son transportados en un recipiente con aislamiento térmico que contenga solución NaCl al 0.9%. Si el transporte de los ovarios al laboratorio es menor a una hora es conveniente mantener esta solución a una temperatura de 37°C. En caso de tiempos de transporte prolongados, la solución debería mantenerse a temperatura ambiente (~25°C). En el laboratorio, los ovarios son lavados con solución NaCl 0.9% a 37°C, con tijeras desinfectadas se hace debridación de tejidos adjuntos para evitar contaminación y luego son introducidos en un beaker con la misma solución a 37°C para su posterior aspiración. 27 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos Ilustración 2. Termo contenedor de ovarios-Debridación de tejidos adjuntos del ovario con ayuda de tijeras- lavado de los ovarios en recipiente con NaCl. 3.1.3 Obtención del Complejo Cúmulus Ovocitos (CCOs) La obtención del CCOs se realiza mediante aspiración folicular con aguja de calibre 18G acoplada a una jeringa de 5 mLara la manipulación de los ovarios es indispensable el uso de guantes. El líquido folicular se obtiene de la punción de folículos entre 2 a 8mm y es vertido en tubos cónicos para centrifuga (Falcon®, Franklin Lakes, USA) de 15 o 50mL dependiendo el volumen de ovarios para aspirar. Terminada la aspiración se espera 10 minutos que decanten los ovocitos para poder hacer la selección de los mismos. Ilustración 3. Penetración de la aguja en el folículo- aspiración del folículo- retirada de la aguja acoplada a la jeringa- liquido folicular depositado en tubo de centrifuga. 28 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos 3.1.4 Recuperación y selección de ovocitos El sedimento recuperado del líquido folicular se deposita en una placa de Petri de 100 x 15 mm con la ayuda de una pipeta pasteur. La recuperación y selección de los ovocitos se hace bajo lupa estereoscópica (NIKON SMZ-745T MODEL C-DS). Los ovocitos seleccionados son sumergidos en medio de lavado (TCM/HEPES) y pasados al menos 5 veces en gotas de 100µl del mismo medio de lavado. Únicamente ovocitos tipo I y II son usados para la maduración in vitro. Bajo cámara de flujo laminar son transferidos los ovocitos del medio de lavado al medio de maduración. Para este propósito se toman máximo grupos de 20 ovocitos en gotas de 100µl de medio de maduración (TCM/SFB). Se recomienda marcar cada caja con fecha (dd/mm/aa), número (1, 2, 3, etc.) y cohorte de la semana (I, II, III) siempre y cuando esto aplique. Ilustración 4. Depósito de líquido folicular en placa Petri con ayuda de pipeta Pasteur - Búsqueda y recuperación de ovocitos - Lavado de ovocitos en medio de lavado y de maduración - Ovocitos seleccionados Ilustración 5. Ovocitos seleccionados sumergidos en gotas de medio de maduración - Ovocitos colocados dentro de incubadora - Pasadas 20-22 horas visualizamos ovocitos madurados. 29 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos Mantener los ovocitos seleccionados durante 22 a 24 horas en maduración bajo tensión del 5% de CO2, 38.5 °C y alta humedad relativa (la proporción del medio por ovocito es de 5µl:1 ovocito). 3.2 Fertilización In vitro (FIV) Antes de cumplirse el tiempo determinado para la maduración ovocitaria es necesario preparar medio de fertilización y de lavado de ovocitos (ver Anexo A). 3.2.2 Gradientes de Percoll Se preparan 3 gradientes de Percoll (90%, 60%, 30%) para el lavado de los espermatozoides. Para preparar los gradientes (ver Anexo 6). En un tubo de microcentrífuga se hace el montaje de las columnas de Percoll cada una de 300 µl, depositando el de mayor densidad (90%) en el fondo, el de (60%) en la mitad y en la superficie el de (30%) evitando las mezclas entre las mismas. Después de realizadas las columnas de Percoll, se colocan dentro de la incubadora a una temperatura de 38.5°C por un lapso de 2 horas. 3.2.1 Montaje de las microgotas Bajo cabina de flujo laminar se prepararan microgotas (100 µL c/u) de medio de fertilización distribuidas en placas de Petri de 33 mm (Falcon®, Franklin Lakes, USA). Hacer gotas de 50µL, luego cubrir con 1 ml de aceite mineral, completar la gota hasta 100µL y cubrir con 3 mL de aceite mineral. Marcar cada caja con fecha (dd/mm/aa), número (1, 2, 3 etc.) y cohorte de la semana (I, II, III) siempre y cuando esto aplique- Se preincuban por un tiempo de 3 horas en las mismas condiciones descritas anteriormente. Ilustración 7.Columnas de gradientes de Percoll en tubos de microcentrifuga puestos dentro de la incubadora para darles temperatura. . 3.2.3 Manejo y preparación del semen Se coloca agua a baño maría a una temperatura de 35°C durante al menos 15 minutos. Del termo de nitrógeno se toma una pajilla de semen con el que va hacer realizada la fertilización y se introduce en el agua ya atemperada durante 40 segundos. Seguidamente el semen descongelado se deposita en un tubo de microcentrifuga con capacidad de 1.5 ml y desde ahí, es colectado y agregado en la parte superior de las tres columnas de Percoll. Ilustración 6. Montaje de microgotas con medio de fertilización En esas condiciones, el semen se centrifuga durante 3 minutos a 11.0 rpm (centrifuga minispin, Eppendorf®, Hamburg). Pasada la primera centrifugación, se toma del fondo del tubo 100µl de pellet (espermatozoides vivos) formado por el semen, en un nuevo tubo para microcentrifuga que contiene 1 ml de medio para lavado de espermatozoides, se deposita los 100µL de semen y es sometido a centrifugar por segunda vez durante 45 segundos a 5.5 rpm. 30 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos Ilustración 8.Una vez terminada la 1 centrifugación del lavado del semen en las columnas de Percoll, se observa ENUNCIADO SIN TERMINAR- En el fondo del tubo se observa el pellet (espermatozoides vivos), en la parte intermedia espermatozoides muertos y en la parte superior plasma seminal y crioprotector. Al finalizar la segunda centrifugación, se recupera del fondo del tubo 70µL de semen el cual será utilizado para la fertilización de los ovocitos madurados. Para determinar la concentración espermática se realiza dilución 1:20 (95 µL de agua con 5 µL de semen seleccionado). Realizada la dilución se monta la cámara de Neubauer en la cual se adiciona 10 µL en la parte superior y 10 µL en la inferior y es llevada bajo luz de microscopio a 400X, donde se lleva a cabo el conteo de las células espermáticas. Mediante la observación de 5 cuadros, los cuales deben ser los 4 extremos y el medio, se determina el total de espermatozoides en ambos lados de la cámara. Ilustración 9. Cámara de Neubauer en la cual se señalan los 5 cuadros a tomar para el conteo espermático. 31 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos La diferencia en el conteo de las células espermáticas entre las dos cámaras no debe ser superior al 10%. Si llegara a serlo deberá repetirse toda la operación desde el llenado de la cámara. El valor promedio del conteo de los dos lados de la cámara se lleva a la siguiente ecuación: Ecuación 1. *n= promedio del conteo de la cámara superior e inferior de la cámara de Neubauer. A partir de la concentración calculada, el volumen de semen necesario a ser aplicado en las gotas de fertilización, se determina mediante la siguiente fórmula: Ecuación 2. Cálculo del volumen de semen para cada gota de fertilización. Teniendo en cuenta que la fertilización in vitro se realiza en gotas de 100 µL, la cantidad de espermatozoides para agregar a cada gota se calcula de la siguiente manera: colocando como ejemplo una concentración de 2 millones de espermatozoides por mL Volumen 1: desconocido (el que se va a hallar) Concentración 1: concentración obtenida en cámara de Neubauer Volumen 2: volumen de la gota de FIV Concentración 2: Concentración ideal mínima para la FIV Ecuación 3. Cantidad de espermatozoides para cada gota de FIV Lavar los ovocitos al menos en 5 gotas, 3 gotas de 100µL correspondientes al medio de lavado y las dos últimas gotas correspondientes al medio de fertilización también de 100µL preincubados. Colocar grupos de máximo 20 ovocitos en cada gota de fertilización y guardar inmediatamente en la incubadora al terminar el procedimiento. Los ovocitos madurados deben permanecer en co-incubación con los espermatozoides durante 18 a 20 horas. El día de la FIV es considerado día 0 de la producción de embriones. 32 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos Ilustración 10. Ovocitos madurados lavados en gotas de medio de lavado y de fertilización- imagen de micromanipulador donde se observa un ovocito con espermatozoides pegados en la zona pelúcida. 3.3 Cultivo In Vitro (CIV) Inmediatamente después de finalizar la fertilización se debe preparar el medio de cultivo y lavado de ovocitos y llevar dentro de la incubadora con las mismas condiciones atmosféricas (ver Anexo). 3.3.1 Montaje de las microgotas En una caja de Petri de 100 x 15 mm introducir 2 placas de Petri de 33 mm. En estas realizar el mismo número de gotas que se hizo durante todas las fases; cada gota de un tamaño inicial de 50µl de medio de cultivo, en cada caja de Petri adicionar 1 mL de aceite mineral, luego cada gota se completa con 50 µl del medio y cubrir en totalidad con otros 3 mL de aceite mineral. Marcar cada caja con fecha (dd/mm/aa), número (1, 2, 3, etc.) y cohorte de la semana (I, II, III) siempre y cuando esto aplique. Estas placas se deben llevar a la incubadora junto con el sobrante de medio de cultivo y lavado. Transcurridas las 20 horas de la fertilización retirar los ovocitos fecundados, hacer gotas de medio de cultivo y lavado para su respectivo lavado; cada grupo de cigotos se debe lavar en 3 gotas de medio de lavado y en 2 gotas de medio de cultivo; después se deben colocar los presuntos embriones en las gotas preincubadas; llevar a incubar por 7 días. Ilustración 11. Montaje de microgotas con medio de cultivo 33 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos 3.3.2 Estado de desarrollo según la IETS (International Embryo Transfer Society) ESTADO DE DESARROLLO CLASIFICACION No fecundado 1 a 2 células Mórula temprana 1 2 3 Mórula 4 Blastocisto 6 Blastocisto eclosionado 8 Blastocisto temprano 5 Blastocisto expandido 7 Blastocisto eclosionado expandido 9 Estado de desarrollo y clasificación embrionaria 3.3.3 Grados de calidad según la IETS (International Embryo Transfer Society) CALIDAD CLASIFICACION Excelente: Ningún efecto visible, al menos más del 85% intacto 1 Regular: Irregularidades moderadas, 50% debe permanecer intacto 2 Mala: Irregularidades mayores, 25% permanece intacto 3 Degenerado: No viables 4 Tabla 6. Grados de Calidad y clasificación embrionaria. 34 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos Ilustración 12. A: Ovocito no fecundado. B: Ovocito con división 2 células. C: Mórula temprana. D: Mórula compacta. E: Blastocisto temprano. F: Blastocisto. G: Blastocisto expandido 8 días. H: Blastocisto expandido eclosionando 8-9 días. I: Blastocisto eclosionado y zona pelúcida 8-9 días. 35 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos 3.4 Co-cultivo con células del cúmulus. Durante la búsqueda de los ovocitos fueron seleccionados aquellos acordes a lo descrito en la Tabla 1 siendo tomados en cuenta el tipo I y II. Al momento de agregar los ovocitos al medio de maduración se garantizó que presentaran células de cúmulus para así lograr obtener las futuras células que serán co-cultivadas. Pasado el período de maduración son retirados los ovocitos siempre dejando células del cúmulus en dicha placa la cual permanece en la incubadora manteniendo en cultivo las células del cúmulus. El día que los presuntos embriones serán sometidos al medio de cultivo, el medio de maduración presente en la placa que contiene las células del cúmulus con las gotas allí dispuestas será recambiado por medio de cultivo previamente gasificado y atemperado, sin retirar las células del cúmulus que se adhieren a la superficie de la placa. El recambio de medio se debe hacer de la siguiente forma: con micropipeta se hace una renovación del medio, retirando 50µL del medio de maduración el cual es desechado en un recipiente de descarte y, agregando 50µL del medio de cultivo nuevo, este procedimiento se realiza tres veces por cada gota presente en la placa, preservando de esta manera las células del cúmulus que serán co-cultivadas pero, antes de agregar los presuntos embriones, dejar estabilizar la placa durante al menos 2 horas. Transcurridas 20 horas de la fertilización los posibles cigotos se pasan a través de gotas de medio de lavado y cultivo para finalmente ser sumergidos en la placa de cocultivo, donde estarán por 8 días. El día 4 de cultivo se realiza la evaluación de la tasa de clivaje y se renueva el 50% del volumen de la gota de medio de cultivo y el día 7 se realiza la evaluación de la tasa de blastocistos. 36 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos 4. P R O T O C O L O D E VITRIFICACIÓN POR MÉTODO OPS 4.1 Preparación del sistema OPS El sistema OPS recibe su nombre de las siglas en inglés Open Pulled Straw, que significa, pajilla abierta y estirada, una vez que, justamente es en una pajilla previamente estirada y con sus dos extremos completamente abiertos, donde se envasan los embriones para poder llevarlos directamente al nitrógeno líquido y de esta manera realizar su vitrificación a -196°C. Para realizar las OPS, es necesario tener pajillas de 0,25 ml y una platina de calentamiento. Tomándolas una a una, las pajillas se sujetan de los extremos y sobre la platina precalentada a 200°C, las pajillas se aproximan y se hacen girar sobre esta, sin llegar a hacer un contacto directo. El objetivo inicial es convertir el material plástico del cual están hechas las pajillas en un material maleable. Una vez logrado este objetivo, se realiza una leve tracción de manera simultánea de cada extremo de la pajilla hasta lograr estirarla levemente. Este procedimiento se repite varias veces, hasta conseguir que cada pajilla haya doblado su longitud original, y consecuentemente, su diámetro interior haya sido reducido a la mitad. Las pajillas ya estiradas son cortadas en el centro y los extremos, esto con el objetivo de dejar los extremos completamente libres (sin tapón). 4.2 Preparación de las soluciones Para la preparación de las soluciones utilizadas durante el procedimiento de vitrificación es necesario tener listos los siguientes reactivos: - Solución de TCM-HEPES - Suero fetal Bovino (SFB) - Etilenglicol - Dimetilsulfóxido (DMSO) 37 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos 4.2.1 PREPARACIÓN DEL MEDIO DE MANTENIMIENTO O MEDIO HOLDING A 8 mL de solución de TCM-HEPES, adicionar 2 mL de suero fetal bovino, de esta manera se preparan 10 mL de una solución al 20% de SFB. Filtrar la solución con membrana de 0,22µm, alicuotar y almacenar en la nevera (4°C). 4.2.2 Preparación de la solución de vitrificación 1 A 800 µL de medio de mantenimiento, adicionar 100 µL de etilenglicol y 100 µL de Dimetilsulfóxido. De esta forma cada crioprotector debe quedar al 10% en la solución. 4.2.3 Preparación de la solución de vitrificación 2 A 800 µL de medio de mantenimiento, adicionar 200 µL de etilenglicol y 200 µL de Dimetilsulfóxido. De esta forma cada crioprotector debe quedar al 20% en la solución. 4.3 Procedimiento de vitrificación Las soluciones preparadas son colocadas en volúmenes de 500 µL, de forma organizada en placas de cuatro pozos. De esta manera, en los dos primeros pozos es colocada la solución de mantenimiento, en el tercer pozo la solución de vitrificación 1 y en el cuarto pozo la solución de vitrificación 2. Es necesario que todas las soluciones y los materiales sean trabajados sobre platina térmica y mantenidos a una temperatura de 39°C. 38 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos Ilustración 13. Soluciones de vitrificación sobre plancha térmica. Con ayuda de una micropipeta y tomando pequeños volúmenes, los embriones a ser vitrificados son lavados en los dos primeros pozos, correspondientes a la solución de mantenimiento. Posteriormente, son colocados durante 1 min en la solución de vitrificación 1 y finalmente colocados durante 20 segundos en la solución de vitrificación 2. Antes de completar los 20 segundos en la solución final, los embriones deben ser cargados es las OPS por capilaridad, teniendo presente no colectar junto con los embriones un volumen mayor a 2 µL. Inmediatamente después de haber cumplido el tiempo, los embriones en las OPS son sumergidos directamente en el nitrógeno líquido. Ilustración 14.OPS dentro de pajilla de 0.5, sumergida en nitrógeno líquido-termo de nitrógeno donde se guardan los embriones vitrificados. 39 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos 5. DESVITRIFICACIÓN O CALENTAMIENTO DE LOS EMBRIONES VITRIFICADOS 5.1 Para el calentamiento de los embriones que hayan sido vitrificados, es necesario preparar una nueva solución. 5.1 Preparación de solución de Sucrosa Son adicionados 1.7115 g de sucrosa a 4,5 mL de solución de TCM-HEPES, esta solución debe ser calentada a 40-45°C para facilitar su dilución, y finalmente se completa con más TCM-HEPES, hasta alcanzar un volumen de 6 mL. De esta solución inicial se toman 4 mL y a estos se les debe adicionar 1 mL de suero fetal bovino. 5.1.1 Procedimiento Antes del calentamiento, las soluciones de mantenimiento y de sucrosa deben ser colocadas de forma organizada en una placa de 4 pozos. De esta manera, en los pozos 1 y 2 son colocados 800 µL de medio de mantenimiento, mezclados con 400 µL de solución de sucrosa; en el pozo 3 se colocan 800 µL de medio de mantenimiento, mezclados con 200 µL de solución de sucrosa; y finalmente en el pozo 4 se colocan 800 µL de únicamente medio de mantenimiento. Durante el procedimiento, todas las soluciones son mantenidas en platina térmica a 39°C. Inmediatamente después de retirar la OPS con los embriones del termo de nitrógeno, esta es sumergida en la solución del pozo 1 hasta lograr su descongelamiento; de aquí es retirada y colocada durante 5 min en el pozo 2. Posteriormente es dejada otros 5 min. en el 3er pozo y finalmente es llevada al pozo 4 hasta su uso. 40 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos 6. ANEXO MEDIOS DE CULTIVOS Y SOLUCIONES Soluciones Stock 41 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos Solución TCM S/H. (solución base para el medio de MIV) REACTIVO MARCA REFERENCIA CANTIDAD TCM 199 S/H Sigma M5017 9.5 g NaHCO3 Sigma 56297 2.2 g H2O Sigma W1503 1000 ml Filtrar, refrigerar a 5°C, filtrar, empacar en tubos de 50 ml (falcón), duración máxima 15 días. Solución TCM C/H. (solución de lavado) REACTIVO MARCA REFERENCIA CANTIDAD TCM 199 C/H Sigma M2520 14.9 g NaHCO3 Sigma 56297 2.2 g H2O Sigma W1503 1000 ml Filtrar, refrigerar a 5°C, filtrar, empacar en tubos de 50 ml (falcón), duración máxima 15 días. Solución FSH REACTIVO MARCA CANTIDAD TCM 199 Sigma 10 ml FSH Sigma 10 mg Hacer alícuotas de 10µl. proteger de la luz. Congelar. Duración 3 meses 42 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos Solución LH REACTIVO MARCA CANTIDAD TCM 199 Sigma 15 ml LH Sigma 30.000UI Hacer alícuotas de 10µl. proteger de la luz. Congelar. Duración 3 meses Solución Penicilina/Estreptomicina. REACTIVO MARCA REFERENCIA H2O Millipore Direct-Q 3 5ml 10ml Penicilina Sigma P3032 0.304 g 0.608 g Estreptomicina Sigma S1277 0.25 g 0.5 g CANTIDAD Filtrar, hacer alícuotas de 30 µL. Proteger de la luz, congelar. Duración 3 meses Solución Cysteamina REACTIVO MARCA REFERENCIA CANTIDAD Cysteamina Sigma M6500 11.3 mg TCM S/H Solución stock Sigma M5017 10 ml Filtrar, hacer alícuotas de 30 µL, proteger de la luz, congelar, duración 3 meses 43 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos Solución Heparina CANTIDAD REACTIVO MARCA NaCl 0,9% Gibco 5 ml 10 ml Heparina Sigma 0.005 g 0.010 g Solución Penicilamina REACTIVO MARCA CANTIDAD NaCl 0,9% Gibco 5 ml 10 ml Penicilamina Sigma 1,5 mg 3,0 mg Hacer alícuotas de 30 µL. Proteger de la luz. Congelar Solución Cysteamina REACTIVO MARCA REFERENCIA CANTIDAD Cysteamina Sigma M6500 11.3 mg TCM S/H Solución stock Sigma M5017 10 ml Filtrar, hacer alícuotas de 30 µL, proteger de la luz, congelar, duración 3 meses 44 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos Solución Hipotaurina REACTIVO MARCA CANTIDAD NaCl 0,9% Gibco 5 ml 10 ml Hipotaurina Sigma 0,545 mg 1,09 mg Hacer alícuotas de 30 µL. Proteger de la luz. Congelar Solución Epinefrina REACTIVO MARCA CANTIDAD H2O milli-Q Gibco 10 ml 50 ml Ácido láctico Sigma 33 mg= 26 µL 165 mg= 130 µL Metabisulfito (Na2SO5) Sigma 10 mg 50 mg pH 4,0 Del volumen de 50 ml, retirar 40 ml y añadir la epinefrina o del volumen de 10 ml retirar 8 ml y añadir la epinefrina Epinefrina Sigma 0,36 mg 1,83 mg Hacer alícuotas de 15 µL. Proteger de la luz. Congelar 45 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos Solución PHE MARCA REACTIVO CANTIDAD NaCl 0,9% 100 µL 200 µL 40 µL 80 µL Penicilamina Sigma 25 µL 50 µL Hipotaurina Sigma 25 µL 50 µL Epinefrina Sigma 10 µL 20 µL Proteger de la exposición a la luz. Maduración In vitro de ovocitos Medio de lavado de ovocitos REACTIVO CONCENTRACIÓN TCM 199 C/H MARCA Sigma REFERENCIA M2520 SFB* 5% Solución 50 UI/ml Sigma P3032 Penicilina 50 µg/ml Sigma S1277 VOLUMEN 5.0 ml 10.0 ml 4.745 µL 9.490 µL 250 µL 500 µL 5 µL 10 µL Estreptomicina *SFB: Suero Fetal Bovino 46 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos Medio de maduración de ovocitos REACTIVO CONCENTRACIÓN MARCA REFERENCIA VOLUMEN 5 ml TCM 199 S/H Sigma M5017 4385 µL SFB 10% Sigma 500µL FSH 0.05 µg/ml Sigma 50,0 µL LH 5,0 µg/ml Sigma 50,0 µL Solución 50 UI/ml Sigma P3032 Penicilina 50 µl/ml Sigma S1277 5,0 µL 100mM Sigma M9768 10 µL Estreptomicina Cisteamina 47 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos Fertilización In vitro de ovocitos Medio de fertilización TALP-FEC ESTOQUE REACTIVO MARCA CANTIDAD 50 ML H2O Ultra pura 50 ml NaCL Sigma 0,333g NaH2PO4 Sigma 0,002g NaHCO3 Sigma 0,105g KCL Sigma 0,012g MgCl2.6H2O Sigma 0,005g CaCl2.2H2O Sigma 0,015g Ácido láctico 98% Sigma 44 µL Rojo fenol Sigma 0,001g Piruvato de sodio Sigma 0,0011g Solución Penicilina streptomicina Sigma 50 µL Ph 7.7-7.9 48 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos Medio de fertilización Final REACTIVO VOLUMEN CONCENTRADO TALP-FEC ESTOQUE 1350 µL 450 µL PHE 60 µL 20 µL 30 µL 10 µL Heparina 20 µg/mL Proteger de la exposición a la luz. Medio para preparar los gradientes de Percoll Solución TALP-10X CANTIDAD REACTIVO MARCA H2O Ultra-pura 10 ml 50 ml NaCl Gibco 0,584 g 2,7 g NaH2PO4 Sigma 0,0048 g 0,024 g NaHCO3 Sigma 0,21 g 1,05 g KCL Sigma 0,0235 g 0,117 g Ácido Láctico 98% Sigma 230 µL 1133 µL Piruvato de sodio Sigma 0,011 g 0,055 g Hepes Sigma 0,238 g 1,19 g MgCl2.6H2O Sigma 0,031 g 0,155 g Rojo fenol Sigma 0,0001 g 0,001 g Solución Penicilina Sigma 10 µL 50 µL Streptomicina pH 7.2-7.4 49 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos Solución TALP-sp ESTOQUE REACTIVO MARCA CANTIDAD H2O Ultra pura 50 ml 100 ml NaCl Gibco 0,292 g 0,584 g NaH2PO4 Sigma 0,00175 g 0,0035 g KCL Sigma 0,0115 g 0,023 g Ácido Láctico 98% Sigma 95 µL 190 µL Hepes Gibco 0,119 g 0,238 g NaHCO3 Sigma 0,105 g 0,210 g Rojo fenol Sigma 0,0005 g 0,001 g CaCl2.2H2O Sigma 0,0155 g 0,031 g MgCl2.6H2O Sigma 0,031 g 0,155 g Piruvato de sodio Sigma 0,0055 g 0,011 g Solución Penicilina Streptomicina Sigma 50 µL 100 µL pH 7.2-7.4 50 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos Solución TALP-sp Uso REACTIVO CANTIDAD MARCA TALP-sp ESTOQUE 4,985 µL 9,970 µL BSA fracción V Sigma 0,03 g 0,06 g Piruvato de sodio estoque 100 mM Sigma 10 µL 20 µL Penicilina Streptomicina Sigma 5,0 µL 10 µL Gradientes de Percoll 90 - 60 - 30% Percoll 90% REACTIVO Percoll 100% CANTIDAD MARCA GH Talp 10x 1500 µL 3000 µL 1350 µL 2700 µL 150 µL 300 µL Percoll 90% REACTIVO CANTIDAD 300 µL 600 µL Percoll 90% 200 µL 400 µL TALP sp USO 100 µL 200 µL 51 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos Percoll 30% CANTIDAD REACTIVO 300 µL 600 µL Percoll 90% 100 µL 200 µL TALP sp USO 200 µL 400 µL Cultivo In vitro REACTIVO CONCENTRACIÓN TCM 199 S/H MARCA Sigma REFERENCIA M5017 VOLUMEN 5 ml 10 ml 4386 µL 8840 µL 500 µL 1000 µL 5 µL 10 µL SFB 10% Solución 100 UI/ml Sigma P3032 Penicilina 100 µL/ml Sigma S1277 Piruvato de sodio 100 mM Sigma P4562 75 µL 150 µL Cysteamina 100µM Sigma M9768 34 µL 68 µL Estreptomicina Cultivar por 7 días, hacer cambio de medio (feeding) en el día 4 de cultivo, evaluar clivaje. Medio recomendado para cultivo de embriones en ambiente de solo CO2 regulado. 52 Manual Procedimientos Producción y Vitrificación Embriones Bovinos 7. BIBLIOGRAFÍA Albarracín Monje J. (2005). Vitrificación de ovocitos bovinos mediante la técnica open pulled straw: Estudio estructural de cromosomas, microtúbulos, y microfilamentos y posterior desarrollo embrionario in vitro. Tesis doctoral. Universidad Autónoma de Barcelona. Arav A. (1992). Vitrification of oocytes and embryos In: LAURIA, A., GANDOLFI, F., Embryonic Development and Manipulation in Animal Production. Port Press, London and Chapel Hill, 22: 255-264. Bó, G. A., & Mapletoft, R. J. (2013). Evaluation and classification of bovine embryos. Anim. Reprod., 10(3), 344–348. Bols, P., Van Soom, A., Ysebaert, M., Vandenheede, J., & de Kruif, A. (1996). Effects of aspiration vacuum and needle diameter on cumulus oocyte complex morphology and developmental capacity of bovine oocytes. Theriogenology, 45(5), 1001–1014. 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