UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA POSGRADO EN ZOOTECNIA & GESTIÓN SOSTENIBLE: GANADERÍA ECOLÓGICA E INTEGRADA CAMPUS UNIVERSITARIO DE RABANALES JUNIO, 2011 INTERACCIÓN NUTRICIÓN-REPRODUCIÓN EN CAPRINOS DR. CESAR A. MEZA-HERRERA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGO UNIDAD REGIONAL UNIVERSITARIA DE ZONAS ÁRIDAS MÉXICO
COMARCA LAGUNERA Población Caprina en México: 10,000,000 Prod. de Leche de Cabra (Lt): 150,000,000 Población Caprina - CL: 450,000 Productores Caprinos - CL: 8,000 Prod. Leche de Cabra - CL (Lt): 78,000,000 Cabras en Producción - CL: 220,000 Prod. Leche / Cabra (Lt): 360.0 Valor Prod. Caprina - CL(USD): 48,000,000
SNC HIPOTALAMO GnRH HIPOFISIS FSH LH ± E 2 TECA FGF IGF-1 GRANULOSA OVARIO
FOTOPERIODO SOCIO-SEXUAL NUTRICION PINEAL VISUAL OLFATIVO AUDITIVO HIPOTALAMO GnRH HIPOFISIS FSH LH E2 OVARIO
SOCIO-SEXUAL VISUAL OLFATIVO AUDITIVO EFECTO MACHO EFECTO HEMBRA
FOTOPERÍODO
HIPOTÁLAMO & HIPÓFISIS + E 2 NEURONES GnRH OVARIO GnRH GONADOTROPINAS LH FSH
HIPOTÁLAMO & HIPÓFISIS -E 2 XGnRH NEURONES GnRH GONADOTROPINAS XLH FSH OVARIO X
SUPLEMENTACIÓN
EF. ESTATICO NUTRICION EF. AGUDO EF. DINÁMICO GnRH? LH FSH TECA FGF IGF-1 GRANULOSA OVARIO
EFECTOS DE LA NUTRICIÓN SOBRE LA ACTIVIDAD OVÁRICA / TASA OVULATORIA EFECTO AGUDO EFECTO DINÁMICO EFECTO ESTÁTICO 2.0 48 Tasa Ovulatoria 1.5 1.0 NO DETECTABLE 47 46 Peso Vivo Kg SUPLEMENTACIÓN 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 DÍAS POST-SUPLEMENTACIÓN 45 44
SENSORES METABOLICOS HIPOTALAMO GnRH FSH LH CONSUMO VOLUNTARIO NUTRIENTES ALIMENTO SUPLEMENTO TECA IGF-1 FGF GRANULOSA OVARIO CONDICION CORPORAL HORMONAS METABÓLICAS
EL ESTADO METABÓLICO Y LA MODULACIÓN DEL SISTEMA NEUROENDOCRINO Balance Energético (-) Balance Energético Balance Energético (+) (-) (+) (+) Neurones GnRH Pituitaria Anterior LH FSH EFICIENCIA REPRODUCTIVA
EL ESTADO METABÓLICO Y LA MODULACIÓN DEL SISTEMA NEUROENDOCRINO BALANCE ENERGÉTICO - Mantenimiento del PV - Mantenimiento de las reservas de grasa - Normoinsulinemia - Normoglicemia - < NEFA s & BOH-butirato - Nivel normal de GH - Nivel normal de Leptina - Nivel normal de Urea - Sistema IGF normal CONSECUENCIAS REPRODUCTIVAS - Pulsatilidad normal de GnRH - Pulsatilidad normal de LH - Concentración normal de FSH - Inicio normal de la pubertad - Foliculogénesis normal - Niveles normales de E2 & inhibina - Retroalimentación negativa normal - Ovulación & Estro - Tasa ovulatoria por abajo del máximo natural Scaramuzzi et al., 2006
BALANCE ENERGÉTICO NEGATIVO & MODULACIÓN DEL SISTEMA NEUROENDÓCRINO - Pérdida de peso corporal - Consumo de reservas lipídicas - Pérdida de músculo - Hipoinsulinemia - Hipoglicemia - > BOH-butirato & NEFA S - > GH & Urea - < Leptina - < Calor Metabólico - Supresión del sistema IGF - Inhibición secreción de GnRH - Ausencia de pulsos de LH - < FSH -< E2 - > Sensibilidad al feedback de E2 - Inhibición de la pubertad - Inhibición de foliculogénesis - Anovulación - Anestro X LH FSH X EFICIENCIA REPRODUCTIVA
BALANCE ENERGÉTICO POSITIVO & MODULACIÓN DEL SISTEMA NEUROENDÓCRINO - Ganacia de largo plazo PV - > Reservas lipídicas - Hiperinsulinemia - Hiperglicemia - < NEFA s & BOH-butirato -< GH - > Leptina - > Calor metabolico - Sistema IGF estimulado - Secreción normal GnRH - Pulsatilidad normal LH - > niveles FSH - Aumento en foliculogénesis - < niveles E2 - Reducción feedback negativo - Ovulación & Estro - Tasa ovulatoria máxima LH FSH EFICIENCIA REPRODUCTIVA
ROL DE FACTORES DE CRECIMIENTO EN LA MODULACIÓN DEL SISTEMA NEUROENDÓCRINO Transforming Growth Factor α & β Fibroblast Growth Factor β Epidermal Growth Factor Neuronal Cell Adhesion Molecule Insulin-Like Growth Factor Interleukins 1 & 6 CO-EXPRESION NEURONES GnRH PITUITARIA ANTERIOR LH FSH EFICIENCIA REPRODUCTIVA
LEPTINA NUTRICIÓN METABOLITOS INSULINA SITIOS RECEPTIVOS A LEPTINA CENTROS DEL APETITO CENTROS REPRODUCTIVOS SITIOS RECEPTIVOS A INSULINA NEURONES GnRH LH FSH INS-R IGF-R GLU-T LEPTIN-R FSH-R LH-R < E2 EFICIENCIA REPRODUCTIVA
ESTADO METABOLICO & MODULACIÓN DEL SISTEMA LEPTINA KISSPEPTINA Balance Energético (+) KISS-1 KISSPEPTINA GnRH NEURONS
ESTADO METABOLICO & MODULACIÓN DEL SISTEMA LEPTINA KISSPEPTINA Balance Energético (+) KISSPEPTINA KISS-1 GnRH NEURONS PUBERTAD ANUAL RECURRENTE? PITUITARIA ANTERIOR LH EFICIENCIA REPRODUCTIVA
SUPLEMENTACIÓN PROTÉICA PROTEÍNA PROTEASAS PEPTIDASAS PÉPTIDOS AMINOPEPTIDASAS CARBOXIPEPTIDASAS ARG HIS MET ASP GLU ASP FUNCIÓN METABÓLICA -Lactancia -Pubertad -Crecimiento fetal FUNCIÓN NEUROMODULADORA -Gametogénesis -Fertilización -Embriogénesis
AMINOÁCIDOS SUPLEMENTACIÓN DE PROTEÍNA PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS GLUT R IONOTRÓPICOS GLUT R METABOTRÓPICOS N-METIL-D-ASPARTATO, NMDA KAINATO DL-AMINO METIL ACIDO PROPIONICO, AMPA mglur-1 & 5 mglur-2 & 3 mglur-4, 6, 7 & 8 HIPOTÁLAMO GLUT, Principal Neurotransmisor Regulador Función Neuroendócrina Aprendizaje y Memoria Alzheimer, Parkinson, & Epilepsia
SUPLEMENTACIÓN DE FORRAJE BETACAROTENO DIOXIGENASA RETINAL REDUCTASA ESTERIFICACIÓN RETINOL LIPOPROTEINAS ALTA DENSIDAD SISTEMA VASCULAR TEJIDOS FUNCIÓN METABÓLICA - CRECIMIENTO Y DIFERENCIACIÓN CELULAR FUNCIÓN ANTI-OXIDANTE - SISTEMA REPRODUCTIVO
SUPLEMENTACIÓN BETACAROTENO PROTEGE DEL DAÑO OXIDATIVO REGULA EVENTOS NUCLEARES P4 P4 P4 ESTEROIDOGENESIS LÚTEA P4 > AMBIENTE UTERINO ESTEROIDOGENESIS FOLICULAR
PROTOCOLO EXPERIMENTAL Período Experimental: 45 días BETACAROTENO & GLUTAMATO β-caroteno GLUTAMATO EFECTO DINAMICO AOT: FT, FA, CLT EFECTO AGUDO FA-VLT & P4 CONTROL -27-25 -11-9 -7-5 -3-2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 MUESTREO INTERMITENTE MUESTREO INTENSIVO SAMPLING P4, LH, FSH, GH, IGF-1, INS CABRAS ADULTAS PERIPUBERALES 7/8 SAANEN- ALPINE ESPONJA PGF 2α ESTRO SINCRONIZACIÓN ULTRASONIDO (Toshiba, 7.5 Mhz) AOT: FT, FA, CLT VLT: (4/3 π R 3 ) * CLT
GLUT GLUT GLUT 1. < Sensibilidad E 2 2. < mrna-re 2 SENSOR METABÓLICO XIGF-1 INSULINA X GnRH R-E 2 -E 2 PARADOJA FOLICULAR -E 2? X LH GnRH-DEPENDIENTE FSH
SUPLEMENTACION MEZA-HERRERA et al., 2002 a,b, J. Anim. Sci. MEZA-HERRERA et al., 2003 a,b, J. Anim. Sci. MEZA-HERRERA et al., 2007 Reprod. Domest. Anim. MEZA-HERRERA et al., 2008 Anim. Rep. Sci. MEZA-HERRERA et al., 2010, J. Appl. Biomed. MEZA-HERRERA et al., 2010, Reprod. Dom. Anim. MEZA-HERRERA et al., 2011, Anim. Rep. Sci. GnRH-INDEPENDIENTE NEURONES GnRH P4 P4 P4 GnRH + E.B. - E.B. GONADOTROPINAS LH FSH GnRH-DEPENDENDIENTE
PRINCIPALES PRODUCTOS GENERADOS Desarrollo de proyectos de investigación en caprinos, ovinos y bovinos con financiamiento público y privado superior a los 500,000.00 USD. Cinco grupos de investigación multi-institucionales, nacionales e internacionales en Pequeños Rumiantes. Resultados de investigación de 46 artículos científicos publicados en Journals incluídos en el Journal Citation Report, el Science Citation Index y Revistas de Excelencia COANCYT. Conferencias impartidas a nivel internacional en Canada, Estados Unidos, Guyana, Perú, Bolivia, Brasil, Chile, Argentina, Portugal, España, Francia, Italia, Austria, Rumania, Sudáfrica, Sultanato de Omán, Jordania y Japón. Director y Co-asesor de 10 Ph.D., 10 M.Sc., y 52 estudiantes de Licenciatura. Otras publicaciones incluyen 4 capítulos de libro, 33 artículos con arbitraje, además de 105 Artículos in-extenso y 50 Resúmenes en Congresos presentados a nivel Regional, Nacional e Internacional.
PUBLICACIONES (Journal Citation Report, Science Citation Index & CONACYT) 2011. Journal of Dairy Science. In press. 2011. Animal Reproduction Science. In press. 2011. Reproduction in Domestic Animals. In press. 2011. Tropical Animal Health & Production. In press. 2011. Livestock Science. In press. 2010. Animal Production Science. 51(2):115-122 & 51(2):144-149. 2010. Journal of Applied Biomedicine. 8(1):1-9. 2009. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition. 93(10):710-715. 2009. Livestock Science. 125(2-3):261-265. 2009. Reproductive Biology. 9(3):283-294. 2009. Tropical and Subtropical Agroecosystems. 11(1):193-196. 2008. Journal of Animal and Veterinary Advances. 7(9):1044-1050. 2008. Animal Reproduction Science. 106:412-420. 2007. Journal of Applied Animal Research. 32:177-180. 2007. Reproduction in Domestic Animals. 42(5):461-465. 2006. Tropical Animal Health and Production. 38(5):407-413. 2006. International Journal of Sheep and Wool Science. 54(3):15-26. 2006. Journal of Applied Animal Research. 29(1):9-12. 2004. Journal of Agricultural Science. 142(6):697-704. 2004. Livestock Production Science. 89(2-3):139-146. 2004. South African Journal of Animal Science. 34(Suppl. 1):223-226. 2001. Wool Technology & Sheep Breeding. 49(2):100-108. 2000. Journal of Agricultural Science. 135(1):91-94. 1998. Canadian Journal of Animal Science. 78:407-411.
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GRACIAS POR SU ATENCION. cmeza2020@hotmail.com cmeza2000@gmail.com www.chapingo.uruza.edu.mx