Máster Universitario en Zootecnia y Gestión Sostenible: Ganadería Ecológica e Integrada

Transcripción

1 Máster Universitario en Zootecnia y Gestión Sostenible: Ganadería Ecológica e Integrada 1 María Miró Arias

2 Regulación de la reproducción 2 María Miró Arias

3 FISIOLOGÍA DE LA REPRODUCCIÓN EN NUESTROS ANIMALES DOMÉSTICOS SISTEMA ENDOCRINO SISTEMA NERVIOSO PROCESO REPRODUCTIVO 3 María Miró Arias

4 FISIOLOGÍA DE LA REPRODUCCIÓN EN NUESTROS ANIMALES DOMÉSTICOS SISTEMA ENDOCRINO SISTEMA NERVIOSO PROCESO REPRODUCTIVO 4 María Miró Arias

5 FISIOLOGÍA DE LA REPRODUCCIÓN EN NUESTROS ANIMALES DOMÉSTICOS SISTEMA ENDOCRINO Hormonas endocrinas GnRH SISTEMA NERVIOSO Hipotálamo GnRH Hormonas paracrinas Testosterna (C. Leydig) Hormonas autocrinas Prostaglandinas Hipófisis FSH LH Neurotransmisores 5 María Miró Arias

6 FISIOLOGÍA DE LA REPRODUCCIÓN EN NUESTROS ANIMALES DOMÉSTICOS SISTEMA ENDOCRINO Hormonas endocrinas GnRH SISTEMA NERVIOSO Hipotálamo GnRH Hormonas paracrinas Testosterna (C. Leydig) Hormonas autocrinas Prostaglandinas Hipófisis FSH LH Neurotransmisores 6 María Miró Arias

7 FISIOLOGÍA DE LA REPRODUCCIÓN El sistema nervioso central (SNC) recibe información del entorno del animal (estímulos visuales, olfativos, auditivos, y táctiles) y transmite la información relevante para la reproducción a las gónadas mediante el eje hipotálamohipófisis-ovárico. 7 María Miró Arias

8 FISIOLOGÍA DE LA REPRODUCCIÓN El hipotálamo y la hipófisis están íntimamente unidos a la parte ventral del cerebro. No sólo son productores de hormonas, sino también órganos diana, por lo que constituyen un sofisticado sistema homeostático de retroalimentación mediante el cual regulan su propio ritmo de secreción. 8 María Miró Arias

9 FISIOLOGÍA DE LA REPRODUCCIÓN El hipotálamo y la hipófisis están íntimamente unidos a la parte ventral del cerebro. No sólo son productores de hormonas, sino también órganos diana, por lo que constituyen un sofisticado sistema homeostático de retroalimentación mediante el cual regulan su propio ritmo de secreción. 9 María Miró Arias

10 FISIOLOGÍA DE LA REPRODUCCIÓN Tras un estímulo del SNC, las neuronas endocrinas del hipotálamo producen una de sus hormonas liberadoras: La hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH). Ésta es transportada vía el sistema porta hipotálamo-hipofisario al lóbulo anterior de la hipófisis, su órgano diana. 10 María Miró Arias

11 FISIOLOGÍA DE LA REPRODUCCIÓN En la hipófisis, la GnRH, estimula a células específicas de la hipófisis para que secreten hormona folículoestimulante (FSH) y hormona luteinizante (LH). La GnRH, la FSH y la LH no se secretan constantemente, sino mediante una serie de pulsos. 11 María Miró Arias

12 FISIOLOGÍA DE LA REPRODUCCIÓN En la hipófisis, la GnRH, estimula a células específicas de la hipófisis para que secreten hormona folículoestimulante (FSH) y hormona luteinizante (LH). La GnRH, la FSH y la LH no se secretan constantemente, sino mediante una serie de pulsos. 12 María Miró Arias

13 2. En la hembra 13 María Miró Arias

14 Regulación de la reproducción en la hembra CON QUÉ OBJETIVOS? 14 María Miró Arias

15 Regulación de la reproducción en la hembra Apareamiento No apareamiento Elección del macho/ia Control del celo Inducción de la ovulación 15 María Miró Arias

16 Regulación de la reproducción en la hembra poliéstricas vaca cerda p. estacional yegua oveja gata monoéstricos perra o. inducida gata coneja camella o. espontánea resto 16 María Miró Arias

17 FISIOLOGÍA DE LA REPRODUCCIÓN La FSH estimula el desarrollo de los folículos ováricos. foliculo primario foliculo secundario foliculo de Graaf Además, en la teca interna del folículo, la LH estimula la síntesis de androstenediona a partir del colesterol. 17 María Miró Arias

18 FISIOLOGÍA DE LA REPRODUCCIÓN La androstenediona se transforma en testosterona, que sufre un proceso de aromatización para dar lugar a estradiol-17β, bajo la influencia de la FSH, enlascélulasdela granulosa del folículo. 18 María Miró Arias

19 FISIOLOGÍA DE LA REPRODUCCIÓN El estradiol ejerce una retroalimentación.sobre el hipotálamo y la hipófisis, incrementando la frecuencia de los pulsos de GnRH. Por encima de un cierto nivel umbral de estradiol, el hipotálamo responde con un pico de GnRH que, a su vez, induce un pico de LH que desencadena la María Miró Arias

20 FISIOLOGÍA DE LA REPRODUCCIÓN El estradiol ejerce una retroalimentación positiva sobre el hipotálamo y la hipófisis, incrementando la frecuencia de los pulsos de GnRH. Por encima de un cierto nivel umbral de estradiol, el hipotálamo responde con un pico de GnRH que, a su vez, induce un pico de LH que desencadena la ovulación. 20 María Miró Arias

21 REGULACIÓN HORMONAL DE LA REPRODUCCIÓN Con respecto a la función ovárica, la FSH estimula el crecimiento de los folículos, mientras que la LH estimula su maduración, la producción de estradiol yla ovulación. La LH también apoya la formación y la función temprana del cuerpo lúteo. 21 María Miró Arias

22 REGULACIÓN HORMONAL DE LA REPRODUCCIÓN Uno de los principales efectos del estradiol es la inducción de los signos propios del celo. El celo puede describirse como los signos comportamentales y físicos que indican a los otros animales que la hembra se encuentra en la fase fértil de su ciclo y que permitirá que se apareen con ella. 22 María Miró Arias

23 REGULACIÓN HORMONAL DE LA REPRODUCCIÓN Las células de la granulosa también producen inhibina. No todos los efectos de esta hormona se comprenden, pero su nombre deriva de su retroalimentación negativa sobre la secreción de FSH por parte de la hipófisis, controlando por tanto el desarrollo folicular. 23 María Miró Arias

24 REGULACIÓN HORMONAL DE LA REPRODUCCIÓN Tras la ovulación, los restos del folículo se organizan, bajo la influencia de la LH, dando lugar al cuerpo lúteo. La cavidad del folículo se llena de vasos sanguíneos,y las células de la granulosa aumentan de tamaño. El cuerpo lúteo es, principalmente, un órgano endocrino que produce progesterona y oxitocina. 24 María Miró Arias

25 REGULACIÓN HORMONAL DE LA REPRODUCCIÓN La progesterona es esencial para la ciclicidad normal de la hembra y, tras la concepción, es la principal hormona responsable del mantenimiento de la gestación. Reduce el pulso de liberación de la GnRH y, por tanto, inhibe nuevas ovulaciones. Además, prepara al endometrio para la nidación del embrión en desarrollo, e inhibe las contracciones incontroladas de la pared uterina. 25 María Miró Arias

26 REGULACIÓN HORMONAL DE LA REPRODUCCIÓN Si el óvulo liberado por el folículo durante la ovulación no es fertilizado, no se recibirá una señal de gestación procedente del embrión y entonces, alrededor del día 16 después de la ovulación, el endometrio del útero no gestante prostaglandina F2α. secretará 26 María Miró Arias

27 REGULACIÓN HORMONAL DE LA REPRODUCCIÓN La PGF2α provoca el inicio de la regresión del cuerpo lúteo. Las concentraciones de progesterona en sangre disminuyen, eliminando el efecto de bloqueo sobre la secreción de GnRH por parte del hipotálamo. Esto inicia una nueva fase folicular y el desarrollo final de un folículo preovulatorio. 27 María Miró Arias

28 Todo claro? 28 María Miró Arias

29 3. En el macho 29 María Miró Arias

30 REGULACIÓN HORMONAL DE LA REPRODUCCIÓN Las hormonas responsables del desarrollo y el mantenimiento del fenotipo masculino también son gonadotropinas: LH, que en el macho recibía el nombre de hormona estimulante de las células intersticiales o ICSH) y la FSH, producida por la hipófisis; 30 María Miró Arias

31 REGULACIÓN HORMONAL DE LA REPRODUCCIÓN las hormonas esteroideas androgénicas son la testosterona (producida por los testículos) y la inhibina. Las hormonas esteroideas femeninas (el estradiol y la estrona) también desempeñan un papel importante en el macho en ciertas circunstancias.. 31 María Miró Arias

32 REGULACIÓN HORMONAL DE LA REPRODUCCIÓN La GnRH del hipotálamo estimula la secreción de FSH y LH. LaFSHactúa directamente sobre los túbulos seminíferos del testículo (células germinales y células de Sertoli), estimulando la espermatogénesis. 32 María Miró Arias

33 REGULACIÓN HORMONAL DE LA REPRODUCCIÓN Las células de Sertoli producen inhibina, que tiene un efecto de retroalimentación negativa sobre la secreción de FSH por parte de la hipófisis. La LH estimula la producción de testosterona por parte de las células de Leydig. 33 María Miró Arias

34 REGULACIÓN HORMONAL DE LA REPRODUCCIÓN Las células de Sertoli producen inhibina, que tiene un efecto de retroalimentación negativa sobre la secreción de FSH por parte de la hipófisis. La LH estimula la producción de testosterona por parte de las células de Leydig. 34 María Miró Arias

35 4. Gametogénesis y fecundación 35 María Miró Arias

36 GAMETOGÉNESIS Es el proceso de formación de los gametos mediante el que, a partir de células madre diploides, se originan los gametos haploides por procesos meióticos.puede ser espermatogénesis u oogénesis. 36 María Miró Arias La espermatogénesis es la formación de espermatozoides y la oogénesis de óvulos. Ambas tienen fases comunes como: La multiplicación(las células originan células germinales por mitosis), crecimiento, maduración.

37 FECUNDACIÓN 37 María Miró Arias

38 5. Estacionalidad 38 María Miró Arias

39 FISIOLOGÍA DE LA REPRODUCCIÓN Estacionalidad En las latitudes templadas, los animales se enfrentan a cambios recurrentes y estacionales de la temperatura, el clima y la disponibilidad de alimento que pueden influir sobre su actividad reproductora. Uno de los rasgos comunes de la mayoría de las especies salvajes y de algunas domésticas es el desarrollo de una reproducción estacional que favorece el nacimiento en un momento óptimo del año, generalmente la primavera. 39 María Miró Arias

40 FISIOLOGÍA DE LA REPRODUCCIÓN Estacionalidad En las latitudes templadas, los animales se enfrentan a cambios recurrentes y estacionales de la temperatura, el clima y la disponibilidad de alimento que pueden influir sobre su actividad reproductora. Uno de los rasgos comunes de la mayoría de las especies salvajes y de algunas domésticas es el desarrollo de una reproducción estacional que favorece el nacimiento en un momento óptimo del año, generalmente la primavera. 40 María Miró Arias

41 Regulación de la reproducción en la hembra poliéstricas p. estacional monoéstricos Vaca Yegua Gata Coneja Cerda Oveja Perra Camella o. inducida o. espontánea 41 María Miró Arias

42 Regulación de la reproducción en la hembra poliéstricas vaca cerda p. estacional yegua oveja gata monoéstricos perra o. inducida gata coneja camella o. espontánea resto 42 María Miró Arias

43 FISIOLOGÍA DE LA REPRODUCCIÓN Estacionalidad Entre las especies domésticas, las ovejas, las cabras y los caballos han mantenido una fuerte estacionalidad en sus procesos reproductivos. En el ovino, por ejemplo, la actividad sexual empieza a medida que la duración del día (horas de luz) se acorta (reproductores de días cortos) En los caballos, la actividad sexual se inicia cuando la duración del día aumenta (reproductores de días largos) 43 María Miró Arias

44 FISIOLOGÍA DE LA REPRODUCCIÓN Estacionalidad Entre las especies domésticas, las ovejas, las cabras y los caballos han mantenido una fuerte estacionalidad en sus procesos reproductivos. En el ovino, por ejemplo, la actividad sexual empieza a medida que la duración del día (horas de luz) se acorta (reproductores de días cortos) En los caballos, la actividad sexual se inicia cuando la duración del día aumenta (reproductores de días largos) 44 María Miró Arias

45 ESTACIONALIDAD La glándula pineal es el principal órgano regulador en cuanto a la estacionalidad de la reproducción: registra la duración del día mediante los ojos y un complejo de conexiones neuronales 45 María Miró Arias

46 ESTACIONALIDAD La glándula pineal es el principal órgano regulador en cuanto a la estacionalidad de la reproducción: registra la duración del día mediante los ojos y un complejo de conexiones neuronales 46 María Miró Arias

47 ESTACIONALIDAD La glándula pineal produce la melatonina. La melatonina es producida y secretada durante la noche (oscuridad). A medida que los días se vuelven más cortos, la exposición del animal a la melatonina aumenta. 47 María Miró Arias

48 ESTACIONALIDAD La glándula pineal produce la melatonina. La melatonina es producida y secretada durante la noche (oscuridad). A medida que los días se vuelven más cortos, la exposición del animal a la melatonina aumenta. 48 María Miró Arias

49 ESTACIONALIDAD La melatonina tiene un efecto estimulante sobre la secreción de GnRH por parte del hipotálamo en los reproductores de días cortos. En los reproductores de días largos, como el caballo, el aumento en la exposición a la melatonina tiene el efecto opuesto: inhibir la secreción de GnRH por parte del hipotálamo 49 María Miró Arias

50 ESTACIONALIDAD La melatonina tiene un efecto estimulante sobre la secreción de GnRH por parte del hipotálamo en los reproductores de días cortos. En los reproductores de días largos, como el caballo, el aumento en la exposición a la melatonina tiene el efecto opuesto: inhibir la secreción de GnRH por parte del hipotálamo (Figura 5). 50 María Miró Arias

51 LECTURAS ADICIONALES Norman AW and Litwack G. Hormones. 2nd Edn. Academic Press, Thiéry JC., Chemineau P., Hernandez X., Migaud M., Malpaux B. Neuroendocrine interactions and seasonality. Dom Anim End 2002;23: Mihm M., Bleach ECL. Endocrine regulation of ovarian antral follicle development in cattle. Anim Reprod Sci 2003;78: Ginther OJ., Beg MA., Donadeu FX., Bergfelt DR. Mechanism of follicle deviation in monovular farm species. Anim Reprod Sci 2003;78: María Miró Arias

52 Para investigar en casa Extracción seminal en campo (año 2009) Real Decreto 841/2011, de 17 de junio Podríamos realizar esa metodología de extracción en campo en la raza bovina Marismeña? Y en la raza bovina Frisona? Son los mismos requisitos para comercialización de dosis seminales y para creación de banco de germoplasma de razas en peligro de extinción? Nuestras instalaciones constan de despachos, laboratorio de Genética Molecular y laboratorio de Reproducción Es suficiente? Cómo lo resolverías? 52 María Miró Arias