Introduzione

È stato riportato che lo stress da caldo (HS) compromette la produzione (andando a diminuire il consumo di mangime, la resa lorda in termini di produzione di latte o l’incremento di peso per unità di energia dell’alimento, il tasso di crescita e la produzione di latte) e diminuisce le prestazioni riproduttive della mandria. Lo stress da caldo è un problema che colpisce circa il 60% della popolazione bovina mondiale, provocando gravi perdite economiche, che si stima siano vicine ad 1 miliardo di dollari all’anno solo negli Stati Uniti. È stato visto che la gravidanza dopo inseminazione artificiale (P/AI) diminuisce dal 40 al 60% nei mesi invernali più freddi fino ad un 10-20% nei mesi estivi più caldi, a seconda dell’intensità dello stress termico. Ciò può essere dovuto al fatto che gli ovociti e gli embrioni durante le prime fasi dello sviluppo sono estremamente sensibili all’HS. Gli effetti negativi dello stress da caldo sono riportati principalmente per quanto riguarda i bovini da latte, poiché l’elevata produzione di latte, e la correlata ingente assunzione di mangime, rendono difficile la regolazione della temperatura corporea durante l’HS esacerbando gli effetti che ha sulla fertilità. L’embryo transfer (ET) è una tecnica riproduttiva ampiamente utilizzata nei bovini di tutto il mondo per massimizzare la nascita di animali con elevato valore genetico, accelerando così il guadagno genetico. In questo contesto, è stato stimato che un programma di ET che prevede 1024 trasferimenti all’anno in 512 femmine può incrementare il tasso di guadagno genetico del 30% circa, rispetto a quello che si potrebbe ottener con l’IA convenzionale che impieghi tori selezionati attraverso il programma ufficiale di progeny test. Tuttavia, un altro impiego interessante dell’ET sarebbe quello di migliorare potenzialmente la fertilità nelle vacche che soffrono di HS e nelle vacche riproduttrici pluripare, dato che l’ET è in grado di bypassare quelle problematiche associate alla fertilità e alla qualità degli ovociti nelle vacche da latte. Il fallimento della fecondazione è generalmente sottostimato nelle vacche che soffrono di HS. Ad esempio, quando vacche con ovulazione singola sono state sottoposte a lavaggio sei giorni dopo l’IA, si è visto che il tasso di fecondazione era passato da ~ 90% nei mesi più freddi a ~ 50% nei mesi più caldi. Inoltre si è visto che le elevate temperature ambientali riducono la velocità di sviluppo degli embrioni e che gli embrioni, tre o più giorni dopo il concepimento, diventano meno sensibili allo stress da caldo. Pertanto, l’ET incrementa il tasso di gravidanza durante i periodi di HS attraverso un meccanismo che permette agli embrioni di bypassare il periodo in cui sono più sensibili alla temperatura elevata (cioè nei primi due giorni dopo l’accoppiamento; Hansen e Aréchiga, 1999). L’obiettivo di questa breve review è quello di rivedere le informazioni classiche unitamente ai dati (generati negli ultimi anni) che dimostrano come l’ET possa migliorare la fertilità negli allevamenti da latte andando a bypassare quelle problematiche associate all’alterazioni della qualità degli ovociti, ai tassi di fecondazione ed allo sviluppo iniziale dell’embrione.

Abstract

Lo stress da caldo (HS) ha un effetto deleterio molto marcato sulla fertilità delle mandrie da latte di tutto il mondo, specialmente nei mesi estivi caldi e umidi nelle zone tropicali e subtropicali. L’HS in estate riduce l’assunzione di mangime e fa aumentare il bilancio energetico negativo, induce cambiamenti nella dinamica follicolare ovarica, riduce i tassi di rilevamento dell’estro ed altera la funzione dell’ovidotto, portando al fallimento della fecondazione e alla morte embrionale precoce. Inoltre, gli ovociti raccolti da vacche in lattazione durante lo stress da calore estivo hanno una ridotta capacità di svilupparsi allo stadio di blastocisti dopo la fecondazione in vitro rispetto agli ovociti raccolti durante l’inverno. Il presente studio descrive l’effetto dannoso dell’HS sulla riproduzione, e pone l’accento sugli ovociti preovulatori e sul passaggio degli effetti dell’HS sullo sviluppo embrionale e sulla P/AI. L’embryo transfer (ET) si è rivelata una tecnica efficace per ristabilire la fertilità in caso di HS, perché bypassa il danno causato dall’ipertermia all’ovocita e embrione nelle sue fasi iniziali dello sviluppo. Pertanto, una strategia di gestione per mantenere una miglior fertilità durante tutto l’anno potrebbe essere quella di produrre embrioni durante i mesi più freddi (quando la qualità degli ovociti è maggiore) e di utilizzarli per indurre gravidanze durante i periodi di HS, quando invece la qualità degli ovociti è compromessa. Tuttavia, questa strategia può essere implementata utilizzando solamente embrioni crioconservati, il che è ancora un fattore limitante. Durante i mesi più caldi, l’impiego di giovenche o di vacche non in lattazione come donatrici di ovociti o di embrioni potrebbe facilitare la produzione degli embrioni stessi, principalmente a causa del fatto che in queste due categorie si riscontrano effetti meno deleteri dovuti all’HS rispetto alle vacche in lattazione. Inoltre, anche la selezione genetica dei donatori per la capacità di termoregolazione potrebbe essere una potenziale strategia per attenuare gli effetti dell’HS e per incrementare la produzione di embrioni durante i mesi più caldi. Queste alternative consentirebbero il trasferimento di embrioni freschi con maggiore efficienza durante i periodi di HS. Inoltre, l’adozione di protocolli ET programmati, che eviterebbe la necessità di rilevamento dell’estro nei riceventi, faciliterebbe la gestione e migliorerebbe l’efficienza dei programmi di ET in caso di HS.

 

 

Articolo tratto da: Use of embryo transfer to alleviate infertility caused by heat stress

Pietro S. Barusellia, *, Roberta M. Ferreiraa, Laís M. Vieiraa, Alexandre H. Souzaa, Gabriel A. Bob, Carlos A. Rodriguesc

a Department of Animal Reproduction, University of Saō Paulo, Saō Paulo, SP, Brazil.

b Instituto de Reproduccion Animal Cordoba (IRAC) and Universidad Nacional de Villa María, Cordoba, Argentina.

c SAMVET Embriōes, Rua Getúlio Vargas 300, CEP 13560-000, Saō Carlos, SP, Brazil.

* Corresponding author: barusell@usp.br

Theriogenology – Volume 155, 1 October 2020, Pages 1-11

DOI: https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2020.04.028

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