Estacionalidad Reproductiva en Animales Domésticos

Transcripción

1 Unidad Iztapalapa División Ciencias Biológicas y de la Salud Estacionalidad Reproductiva en Animales Domésticos Presenta: Biól. Joel Hernández Rodríguez

2 INTRODUCCIÓN Se ha establecido que la estacionalidad o variación estacional, es la variación periódica y predecible de la misma con un periodo inferior o igual a un año, así mismo, la temporalidad, se contrapone a la tendencia (comportamiento a largo plazo)

3 Un ejemplo claro de variación estacional es la que se produce a lo largo del año, particularmente en climas templados y fríos, en cuanto a la temperatura, las precipitaciones (inundaciones y sequías periódicas), la duración del día yla noche ylaecología (migraciones de las aves, hibernación, caída de las hojas de los árboles, florecimiento), y que dan lugar a las estaciones del año

4 Por su parte, la reproducción constituye uno de los procesos naturales más importantes dentro del ciclo de vida de una especie, ya que juega un papel determinante en la perpetuación de ella (Chemineau, 1993) sin embargo, en el caso de los animales domésticos, el hombre trata de regular este proceso natural para cumplir los objetivos de la producción animal, en los que se involucra e interviene: Factores nutricionales, Reproductivos, Sanitarios, Genéticos y De manejo Los que tienen igual importancia dentro de ella.

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6 Dentro de la producción animal, la reproducción constituye la clave necesaria para mantener y asegurar un nivel alto y continuo de producción de huevo, leche y carne, así mismo, es necesaria para conseguir los suficientes animales que expandirán el hato o reemplazaran alosqueno son adecuados

7 Estacionalidad Reproductiva y Control Hormonal Existe una sorprendente relación entre el ambiente ylasadaptaciones de la conducta reproductiva, las cuales se vuelven un comportamiento muy evidente en los animales reproductores estacionales, que pueden reproducirse en días cortos o largos, de acuerdo a factores proximales, especialmente el fotoperiodo luminoso que provoca cambios fotoneuroendocrinos De manera general, se puede incluir dentro de estos cambios, la participación activa e involucrada de: fotoreceptores, de un reloj biológico y del aparato neuroendocrino, es decir, la modulación de la estacionalidad reproductiva, tiene como control al eje Hipotálamo-Hipófisis-Gónada (HHG)

8 Estacionalidad Reproductiva y Control Hormonal El desarrollo gonadal (testículos y ovarios), la retroalimentación negativa de las gonadotrofinas (Tilbrook, et al., 1992), que va a estar dada por la presencia de los esteroides sexuales (andrógenos y estrógenos, respectivamente) además de la intervención de las fibras retinohipotalámicas yporlosnúcleossupraquiasmáticos, así mismo tiene gran papel de acción la secreción de melatonina, que interviene de manera directa en esta regulación (Ginther, 2013). Dichas funcionalidad del eje HHG sobre células intersticiales, es importante por su rol mecánico, trófico y metabólico respecto a las células germinales (Bustos-Obregón & Torres-Díaz, 2012), que serán factores importantes desde la activación de pubertad, así como para el adecuado desarrollo de las estructuras sexuales secundarias y de la correcta maduración sexual y reproductiva

9 Glándula Pineal y Melatonina La melatonina se produce en la glándula pineal, oepífisis Esta es una glándula impar, esférica, situada en el centro del cerebro, sobre el techo del tercer ventrículo cerebral, que por sus características anatómicas llamó muy pronto la atención (Guerrero, et al., 2007)

10 Síntesis de Melatonina Se sintetiza y se libera en la circulación general tras un marcado ritmo díanoche; lasconcentraciones durante el día son bajas o incluso indetectable, pero aumentan muchas veces durante la noche (Gómez-Brunet, et al., 2010). Dicha síntesis está controlada por el núcleo supraquiasmático, que está sincronizado con el ciclo luz/oscuridad a través del tracto retinohipotalámico.

11 Estacionalidad Reproductiva y Melatonina Los efectos de la melatonina sobre la reproducción estacional forman parte de la sincronización que la hormona ejerce sobre las funciones biológicas La melatonina también interviene en la maduración sexual: eldesarrollo puberal va ligado a un importante descenso en los niveles de melatonina plasmática. Una disfunción pineal puede adelantar la pubertad, mientras que una hiperproducción de melatonina puede retrasarla Hay cierta tendencia hacia la distribución estacional de las concepciones. Enlatitudes septentrionales, con dos horas extra de secreción de melatonina en invierno, aparecen descensos invernales en la concentración de esteroides y en los embarazos (Guerrero, et al., 2007).

12 Estacionalidad Reproductiva en Animales Domésticos Las condiciones ambientales dominan el desempeño reproductivo, de modo que los animales pueden ajustarse, yasuvezanticiparse, aloscambios que ocurren a su alrededor La respuesta reproductiva al cambio ambiental puede tomar un tiempo mayor en animales que, dado su tamaño, tardan más tiempo en desarrollarse, como es el caso de los equinos y bovinos. La reproducción estacional en las especies de producción, eslaestrategia que mejora sustancialmente los procesos reproductivos y que por definición es regulada por el ambiente (Chemineau, 1993) Las ventajas de generar animales juveniles solo en el período en el cual las condiciones son favorables ha sido la mejor estrategia, porladisponibilidad de alimento que está presente en el medio en el período del nacimiento. Como ejemplo se suele señalar el caso de los corderos, que nacen en primavera cuando la presencia de pasto verde recién crecido puede sostener la lactancia y promover el destete de las crías.

13 Estacionalidad Reproductiva en Animales Domésticos El factor común siempre es el mismo: hay un tiempo óptimo para el nacimiento de las crías en el caso de cada una de las especie, determinado principalmente por el periodo gestacional de modo que se debe asegurar que los descendientes nazcan cuando las temperaturas ambiéntales sean más cálidas y las disponibilidad de comida incremente, que es por lo general: la primavera e inicios del verano.

14 Estacionalidad Reproductiva en Aves de Corral Las aves de corral tienen ritmos biológicos estacionales y diarios, loscuales están influidos por la luz, en particular por la duración del día La duración del día y laintensidad de la luz durante la vida de las aves reproductoras tienen una función importante en el desarrollo del sistema reproductivo La diferencia en la duración del día y en la intensidad de la luz entre la fase de cría y la fase de puesta es el principal factor responsable del control y estimulación del desarrollo ovárico y testicular

15 La luz influye de manera decisiva como un factor determinante en la tasa de la maduración sexual y en el inicio y mantenimiento de la producción de huevos Acortar la duración del día o proporcionar luz insuficiente, inhibe la producción de huevos y debe evitarse una vez que las aves están en la fase de puesta (Glatz & Pym, 2010).

16 El inicio de la etapa reproductiva está marcado por profundos cambios fisiológicos que se piensa son disparados por factores del ambiente Las aves que viven en los trópicos no distinguen los sutiles cambios de duración del día, porque casi no los hay, ni las lluvias, porque llueve todo el año, entonces son capaces de reproducirse varias veces en un año Esta sincronización asegura que cuando los pollos nazcan, los recursos alimenticios en el ambiente (insectos, semillas y frutos) sean los suficientes para garantizar su crecimiento (Glatz & Pym, 2010)

17 Estacionalidad Reproductiva en Cerdos En los cerdos no domesticados la estacionalidad es marcada, y las hembras del jabalí presentan una actividad ovulatoria solamente de noviembre-diciembre a abril En los cerdos domésticos se ha observado una disminución estacional de los índices de reproducción entre junio y septiembre. Esta disminución es más acentuada cuando los animales son explotados en instalaciones abiertas y no en edificios cerrados y climatizados En el verraco, las variaciones estacionales de la cantidad de androsterona en la grasa corporal y del número de espermatozoides producidos por eyaculado presentan sus máximos niveles de agosto a diciembre (Chemineau, 1993).

18 La cerda es un animal poliéstrico que en condiciones favorables manifiesta su actividad sexual varias veces a lo largo de todo el año Su ciclo estral es aproximadamente de 21 días con un rango de 15 a 28 días. De acuerdo a los cambios que tienen lugar tanto en sus manifestaciones internas como externas se divide en cuatro fases: proestro, estro, metaestro y diestro (Fuentes-Cintra, et al. 2006).

19 Estacionalidad Reproductiva en Caprinos Las hembras, sonpoliéstricas, en condiciones favorables manifiesta actividad sexual alolargodetodo el año, con el fin de asegurar la supervivencia de su descendencia y por consiguiente de suespecie, utilizan las condiciones del medio ambiente para establecer una estrategia reproductiva bien definida: Seleccionan la época del año más favorable para sus partos (alrededor de la primavera), donde encuentran clima y disponibilidad de alimento adecuado para el desarrollo de los recién nacidos, y renuevan el pelaje en el invierno Con el fotoperíodo programan su actividad reproductiva y con éste y la temperatura ambiente desarrollan la lactancia y renuevan su pelaje

20 La acción del fotoperíodo depende de la latitud, es mayor en las regiones más alejadas del Ecuador que en las cercanas Se han realizado varios estudios para conocer el grado de estacionalidad reproductiva que presentan los caprinos entre los trópicos: En un estudio se mantuvieron cabras ovariointactas, ovarectomizadas portando un implante de estradiol y otras únicamente ovariectomizadas en ciclos de fotoperíodo de 12 y 6 meses de duración. La actividad sexual en estos animales, la cual se determinó por medio de la concentración de progesterona en las hembras ovariointactas ydelh en las ovariectomizadas, coincidió con la reducción de las horas luz en todos los casos, es decir, tanto en los ciclos de fotoperíodo de 12 como en los de 6 meses de duración Por lo tanto, las cabras bajo ciclos de 6 meses presentaron dos temporadas reproductivas al año. Lo cual significa que el fotoperíodo programa la temporada reproductiva de estos animales como ocurre en las hembras con reproducción estacional en los lugares alejados del Ecuador (Escobar-Medina, 2003) El aumento en la calidad de la alimentación no ha disminuido de manera significativa la duración del anestro estacional en las cabras

21 Estacionalidad Reproductiva en Ovinos Una de las características más destacadas de la reproducción en el ganado ovino es su estacionalidad, que ocurre durante la época de días cortos y se caracteriza por la presencia de ciclos estrales regulares, conducta de estro y ovulación; Herencia de las poblaciones naturales, delas que deriva y marcada por la necesidad de tener los partos en primavera, Los nacimientos ocurren en la época más favorable del año, con abundancia de pastos y temperatura ambiental confortable (Arrollo, 2011), momento de mayores recursos disponibles, y por tanto más favorable para la supervivencia de madres ydecrías (Forcada- Miranda, et al., 2010).

22 Losovinospresentananualmentedos etapas fisiológicas bien definidas, una fase de anestro estacional (días largos), con ausencia de ciclos estrales regulares, receptividad sexual y ovulación; en el macho, cesa la espermatogénesis ylalibido. La otra etapa fisiológica, conocida como época reproductiva (días cortos), se caracteriza por la ocurrencia de ciclicidad estral, conducta de estro y ovulación en la hembra; en el macho, se restablece la espermatogénesis y el deseo sexual. El fotoperiodo es el factor ambiental primario que regula estos eventos. La oveja posee un sistema neurofisiológico capaz de transformar la señal luminosa en una señal hormonal atravésdelasíntesis de melatonina ydeestamanera detecta las variaciones anuales en la duración del fotoperiodo (Arrollo, 2011)

23 El origen de la raza determina el comportamiento reproductivo estacional; por lo tanto, las razas originarias de latitudes altas (>35 ) presentan una marcada estacionalidad reproductiva, mientras que los ovinos de origen mediterráneo o ecuatorial, expresan estacionalidad reproductiva reducida y en ocasiones inexistente (Arrollo, 2011) Si bien está determinado que la estacionalidad reproductiva en ganado ovino está regulada por el fotoperiodo, del mismo modo, la influencia de los factores nutricionales o sociales sobre la reproducción ovina presenta una fuerte interacción con el fotoperiodo prevalente (Forcada-Miranda, et al., 2010).

24 Estacionalidad Reproductiva en Bovinos Las vacas son hembras poliéstricas estacionales, esdecir,presentansuciclo estral durante todo el año, manifestando un periodo de celo cada 21 días En este caso, los machos montaran alashembras durante el tiempo que el celo esté presente, que será por un periodo de 6 a 30 horas aproximadamente; el proceso reproductivo está regulado por el sistema endocrino e influenciado fuertemente por las condiciones ambientales en que se desenvuelven los animales Por lo que la fertilidad en los bovinos, es la consecuencia del manejo reproductivo, que va más allá del puro papel biológico, pues interacciona y se involucra con la alimentación, la genética, el manejo, el capital humano que interviene, el clima, el sistema de producción, la sanidad, el bienestar animal entre otros (Enciclopedia Bovina, 2009)

25 Al nacer el animal se encuentra en un medio que ejerce influencia sobre su comportamiento en general, que en el aspecto reproductivo puede interferir en lo referente a la presentación de celo, ovulación, fecundación, implante, gestación o al momento del parto, es decir, que el ambiente juega un gran papel modulador, más allá del factor genético y su variabilidad, como es indicado a través de una baja heredabilidad ya probada (Forcada-Miranda, et al., 2010), los factores climáticos y nutricionales cuando actúan en forma desfavorable al animal, tienen un efecto sobre su reproducción, llegando a estacionalizarse o suprimirse en casos extremos

26 Estacionalidad Reproductiva en Equinos El equino (cuya gestación dura 11 meses), pertenece a esta categoría. Las yeguas por ejemplo, presentan un anestro de invierno y ovulan solo en el período comprendido entre el verano y el otoño La selección artificial asociada a una excelente dieta, pueden reducir la proporción de hembras que entran en anestro en invierno, pero la fertilidad en invierno es muy inferior La exposición de las hembras a fotoperíodos largos genera una mayor producción de animales Por otro lado en el potro, el diámetro de los túbulos seminíferos es mayor en el período reproductivo que en otros meses del año Además, la concentración de testosterona dentro del parénquima testicular ha mostrado ser dos veces mayor durante primavera y verano que en el invierno, donde incluso se ha asociado un pico de concentración de testosterona con rangos de producción de espermatozoides 65% superiores que los observados en invierno (Bustos-Obregón & Torres-Díaz, 2012)

27 Conclusión La regulación que el fotoperiodo ejerce sobre la estacionalidad reproductiva en ganado es modulada por diversos factores tanto endógenos como en el ámbito de la propia explotación comercial. El conocimiento de sus diferentes efectos durante la estación reproductiva y durante el anestro puede ser de gran utilidad en la mejora de los rendimientos reproductivos, en particular en razas de reducida estacionalidad sexual ubicadas en latitudes medias y bajas. El fotoperiodo es el factor ambiental primario que regula el ciclo reproductivo anual. Las variaciones anuales en la síntesis y secreción de melatonina, en conjunto con neurotransmisores, pueden modular el inicio o término de la época reproductiva. En México, el ganado, muestran un corto anestro estacional o actividad reproductiva anual continua. Cuando se presenta el anestro estacional, este ocurre entre marzo y junio; sin embargo, la respuesta a este estimulo es variable.

28 Referencias: Arroyo, J. (2011). Estacionalidad reproductiva de la oveja en México. Tropical and subtropical agroecosystems, 14: Bustos-Obregón, E. & Torres -Díaz, L. (2012). Seasonal Reproduction in the Male. International Journal of Morphology, 30: Chemineau, P. (1993). Medio ambiente y reproducción animal. Producción y sanidad animal y productos pecuarios. Revista mundial de zootechnia, 77. En: Enciclopedia Bovina. (2009). Capítulo 10. Reproducción bovina. Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia-UNAM, Escobar-Medina, F. J. (2003). Estacionalidad reproductiva en la cabra. Coordinación de Investigación y Posgrado, Jornadas de Investigación. Universidad Autónoma de Zacatecas, Forcada-Miranda, F., Abecia-Martínez, A., Casao-Gascón, A. & Vázquez, I. (2010). Interacciones Ambientales Sobre la Reproducción en Ovino. Universidad De Zaragoza, En: Fuentes-Cintra, M., Pérez-Garcia, L., Suárez-Hernádez, Y. & Soca-Pérez, M. (2006). Características reproductivas de la cerda. Influencia de algunos factores ambientales y nutricionales. Revista Electrónica de Veterinaria, 7: En: Ginther, O. J. (2013). Pitfalls in animal reproduction research: How the animal guards nature s secrets, Theriogenology, 80:

29 Referencias: Glatz, P. & Pym, R. (2010). Alojamiento y manejo de las aves de corral en los países en desarrollo. Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura, Revisión Del Desarrollo Avícola, 1-5. En: Gómez-Brunet, A., Santiago-Moreno, J., Chemineau, P., Malpaux, B. & López-Sebastián, A. (2010). Melatonin secretion during postnatal development in wild and domestic female lambs. Animal Reproduction Science, 119: Guerrero, J. M., Carrillo-Vico, A. & Lardone, P. J. (2007). La melatonina. Investigación y Ciencia, Malpaux, B., Viguié, C., Skinner, D.C., Thiéry, J. C., Pelletier, J. & Chemineau, P. (1996). Seasonal breeding in sheep: Mechanism of action of melatonin. Animal Reproduction Science, 42: Tilbrook, A. J., De Kretser, D. M. &Clarke, I. J. (1992). Role for inhibin in the regulation of the secretion of follicle stimulating hormone in male domestic animals. Domestic Animal Endocrinology, 9:

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