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MELHORAMENTO GENÉTICO ANIMAL E REPRODUÇÃO DE BOVINOS DE LEITE Bruno Campos de Carvalho Pesquisador – Reprodução Animal Coronel Pacheco – MG Situação Atual e Perspectiva das Biotecnologias da Reprodução BIOTÉCNICAS DA REPRODUÇÃO • Inseminação Artificial; • Inseminação Artificial em Tempo Fixo; • Sêmen Sexado; • Superovulação e Transferência de Embriões; • Produção in vitro de embriões. INSEMINAÇÃO ARTIFICIAL USO DA IA EM GADO DE LEITE Tabela 62 – Frequência dos entrevistados de acordo com sistema de reprodução Adotado, segundo estratos de produção, em 2005. Estratos de produção (litros/dia) Unid. Inseminaç ão articifial Natural controlad a Natural não controlada Transferenc ia de embrião Total Até 50 % 11,82 18,41 69,77 - 100 De 50 a 200 % 11,30 13,28 75,42 - 100 De 200 a 500 % 17,14 17,14 65,72 - 100 De 500 a 1.000 % 17,50 12,50 70,00 - 100 Acima de 1.000 % 23,08 7,69 69,23 - 100 MG % 12,90 15,90 71,20 - 100 USO DA IA EM GADO DE LEITE Tabela 17 – Composição racial dos reprodutores dos entrevistados, segundo estratos de produção,em 2005 Estratos de produção (litros/dia) Unid. 1º 2º 3º 4º Total Até 50 % 28,30 26,00 24,82 20,88 100 De 50 a 200 % 31,61 31,96 24,36 12,07 100 De 200 a 500 % 28,61 39,24 23,40 8,75 100 De 500 a 1.000 % 25,43 34,69 39,88 0,00 100 Acima de 1.000 % 35,09 27,43 16,38 21,10 100 MG % 32,54 29,92 22,50 15,04 100 Fonte: Diagnóstico da Pecuária Leiteira no Estado de Minas Gerais – 2005 INSEMINAÇÃO ARTIFICIAL Observação do estro EFICIÊNCIA NA DETECÇÃO DO CIO Porcentagem de observação de estros em função do método de detecção Método de detecção % de cios detectados Observação casual 43 Observação por ordenhadores 50 Observação treinados (2x ao dia) 50 Observação + Uso de Rufiões 71 Observação 24 hs por dia 89 Bó, 2002. PRODUÇÃO DE LEITE E DURAÇÃO DO CIO Produção de leite Horas de manifestação de cios 20 litros/dia 14 a 18 hs 35 litros/dia 8 a 10 hs 55 litros/dia 2 a 4 hs Wiltbanks, 2004. INSEMINAÇÃO ARTIFICIAL Estocagem e manejo do sêmen INSEMINAÇÃO ARTIFICIAL Inseminador ? ? ? INSEMINAÇÃO ARTIFICIAL Momento da Inseminação Inseminação Artificial em Tempo Fixo TERAPIA HORMONAL • Protocolos de indução e sincronização do cio e ovulação - Viabilização da IA - Problemas com mão-de-obra - Problemas de observação de cio • Animal - Custo RESPOSTA DE VACAS MESTIÇAS A TERAPIA HORMONAL TERAPIA HORMONAL • Antecipação da ovulação em vacas mestiças - 54 Vacas em anestro a partir de 30 dias pós-parto; - Média de dias pós-parto: 41,37±12,11; - Taxa de Ovulação: 88,89%. BASE DOS PROTOCOLOS À base de Progesterona • Inserção do dispositivo – D0 • Sincronização da emergência da onda – Benzoato de estradiol – D0 • Indução da luteólise – PGF – D7/8 • Remoção do Dispositivo – D8 • Sincronização da ovulação – BE/ECP – D8 Ovsynch • GnRH – D0 • PGF – D7 • GNRH – D8 • IATF – 24-36 hs EVOLUÇÃO DA IATF NO BRASIL • 2010 - Cerca de 10 milhões de sêmen comercializadas; - Cerca de 5,5 milhões de protocolos comercializados; • Mudança no perfil de comercialização do sêmen em gado de corte. - Touros com avaliação genética SUPEROVULAÇÃO E TRANSFERÊNCIA DE EMBRIÕES INTRODUÇÃO 3 etapas: • Superovulação • Colheita e avaliação dos embriões • Transferência dos embriões O que é a Transferência de embriões? HISTÓRICO DA TE NO MUNDO E NO BRASIL • Primeira TE no mundo – coelhos (1890) Walter Heape; • 1930 - Coleta primeiro embrião bovino; • 1951 – Primeira TE bovino (Willet et al.); • 1964 – Primeira coleta não cirúrgica; • 1977 – Primeira TE Brasil (Nicolau); • 1980 – primeiro bezerro Nelore TE (Brasil); • 1983 – FIV bovina. • Obter o maior número de embriões de fêmeas geneticamente superiores em um menor espaço de tempo (12 a 15 crias ao ano) – multiplicação genética; • Transporte e comércio internacional de embriões – congelamento dos embriões; • Obter gêmeos idênticos através da bipartição de embriões; • Obter produtos de matrizes velhas com menor risco. QUAIS SÃO OS OBJETIVOS DA TE RESULTADOS ESPERADOS • Em média: 5 - 6 transferíveis por coleta • Variação: 0 - 30 embriões por coleta • ~25% das coletas: sem embriões viáveis TAXA DE GESTAÇÃO APÓS TRANSFERÊNCIA: • Fresco: ~ 50% • Congelados: ~ 40% SUPEROVULAÇÃO EM BOVINOS SUPEROVULAÇÃO OU SUPERESTIMULAÇÃO “um número de ovulações acima do normal resultante de tratamento com gonadotrofinas.”(Manual IETS, 1998) CONCEITO: WILTBANK, M.C. (1996) d0 OBS.CIO d10 d11 d12 d13 FSH FSH FSH FSH OBS.CIO+IA PROTOCOLO TRADICIONAL SINCRONIZAÇÃO E SUPEROVULAÇÃO DAS DOADORAS Dia 0 Dia 4 Dia 5 Dia 6 Dia 7 Dia 8 Dia 9 IATF Benzoato de estradiol 2mg FSH 50 UI FSH 37,5 UI FSH 25 UI + 500µgP GF2 FSH 12,5 UI GnRH 100µg + P4 1,9 g COLHEITA DE EMBRIÕES EQUIPAMENTOS E ESTRUTURA DE TRABALHO LABORATÓRIO: • Bancada higiênica com pontos de eletricidade; • Pia com Deionizador de água; • Lupa estereoscópica; • Banho-maria; • Placa aquecedora; • Prateleiras para medicamentos e materiais; • Geladeira; • Congelador de embriões; • Botijão de sêmen. • Contenção da doadora; • Limpeza do reto e anestesia; • Passagem do catéter (mandril) e fixação; • Inflar o balão do catéter; • Lavagem – DPBS; • Recuperação do meio em filtro; • Prostaglandina; • Preparação das placas de petri; • Rasteamento das estruturas; • Avaliação do estádio de desenvolvimento e qualidade. ETAPAS PRINCIPAIS MATERIAIS UTILIZADOS EM UM PROGRAMA DE TE Sonda para coleta Equipo Y Filtro coletor Placa com materiais diversos LAVAGEM UTERINA E RECUPERAÇÃO DOS EMBRIÕES EM FILTRO Avaliação e classificação embrionária Rastreamento dos embriões ESTÁDIOS DO DESENVOLVIMENTO EMBRIONÁRIO EM FUNÇÃO DOS DIAS APÓS A OVULAÇÃO Estádio de desenvolvimento Dias após o estro 1-célula 0–2 2-células 1–3 4-células 2–3 8-células 3–5* 16-células 4–5* Mórula 5–6 Mórula compacta 5–7 Blastocisto inicial 7–8 Blastocisto 7–9 Blastocisto expandido 8–10 Blastocisto eclodido 9–11 * Embriões geralmente se movem do oviduto para o útero no estádio de 8 a 16 células Estádio de desenvolvimento Características morfológicas Mórula (M) Massa de células compactas, ocupando quase a totalidade do EPV Mórula compacta (MC) Massa compacta de blastômeros ocupando 60 a 70% do EPV Blastocisto inicial (Bi) Início de blastocele; Início de diferenciação entre o trofoblasto e o botão embrionário; zigoto ocupa 70 a 80% do EPV Blastocisto (Bl) Diferenciação entre trofoblasto e botão embrionário; Botão embrionário compacto; blastocele proeminente; ocupa a totalidade do EPV Blastocisto expandido (Bx) Embrião aumenta 1,2 a 1,5 o seu diâmetro; membrana pelúcida diminui em 1/3 a largura Blastocisto eclodido (Bec) Embrião está iniciando a eclosão ou já está totalmente fora da membrana pelúcida ESTÁDIO DE DESENVOLVIMENTO DOS EMBRIÕES (ZIGOTOS) – LINDNER & WRIGHT, 1983 Classificação Forma Cor Extrusão celular Vesículas Outras alterações I (excelente) Esférica (ideal) Uniforme Nenhuma Nenhuma - II (Bom) Pequena distinção (ocasional) Pequena distinção (ocasional) Pouca Poucas (ocasional) - III (Regular) Heterogênea em alguns blastômeros Heterogênea em alguns blastômeros Presença de células no EPV e na blastocele Algumas - IV (Pobre) Heterogênea em vários blastômeros Heterogênea em vários blastômeros Evidente degeneraçãocelular Grande número Confusa diferenciação celular V (Degenerado) - - - - - Sem forma definida - Impossível determinar estádio de desenvolvimento - Evidente desorganização celular Não Fertilizado - - - - Não fecundado (ovócito) CLASSIFICAÇÃO MORFOLÓGICA DE EMBRIÕES (KENNEDY ET AL., 1983) TRANSFERÊNCIA DOS EMBRIÕES O QUE É UMA RECEPTORA DE EMBRIÕES? O útero da receptora deve estar em sincronia com o estádio de desenvolvimento embrionário Saudável Controle sanitário adequado Bem nutrida P4 1,9 g Benzoato de estradiol 2mg ECG 300 UI PGF2α 500µg Dia 0 Dia 8Dia 5 Dia 17 TETF Dia 9 Benzoato de estradiol 1mg SINCRONIZAÇÃO DAS RECEPTORAS LOCAL DE DEPOSIÇÃO DO EMBRIÃO NO ÚTERO RECEPTOR PRODUÇÃO IN VITRO DE EMBRIÕES ETAPAS DE PIVE • Aspiração folicular – OPU • Maturação in vitro (MIV) • Fecundação in vitro (FIV) • Cultivo in vitro (CIV) • Transferência de embriões ASPIRAÇÃO FOLICULAR SEPARAÇÃO DOS OVÓCITOS MATURAÇÃO IN VITRO • Prófase I para metáfase II da meiose • Duração: 20-22 h (bovinos) FECUNDAÇÃO IN VITRO • Alta concentração espermática • Meios de cultivo apropriados • Duração: 18-24 h + CULTIVO IN VITRO • Zigoto (unicelular) - Blastocisto (numerosas células) • Condições de cultivo – CR2, SOF, feeding?? • Período - 7 dias Transferência ou criopreservação do embrião 0 50.000 100.000 150.000 200.000 250.000 300.000 350.000 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 To ta l d e em br iõ es p ro du zi do s FIV TE Total A PRODUÇÃO DE EMBRIÕES NO BRASIL DE 1995-2010 Indicador de eficiência Valor médio (N) Variação COC recuperados por aspiração 19,9 (528.743/26.598) 15,2-24,4 Taxa de embriões 35,4% (123.624/348.957) 32,9-41,2% Taxa de gestação 38,5% (30.729/79.798) 36,0-41,0% RESULTADOS CONSOLIDADOS DE DIFERENTES CENTRAIS COMERCIAIS DE PIVE NO BRASIL Indicador de eficiência Valor médio (N) Variação COC recuperados por aspiração 19,9 (528.743/26.598) 15,2-24,4 Taxa de embriões 35,4% (123.624/348.957) 32,9-41,2% Taxa de gestação 38,5% (30.729/79.798) 36,0-41,0% RESULTADOS CONSOLIDADOS DE DIFERENTES CENTRAIS COMERCIAIS DE PIVE NO BRASIL Indicador de eficiência Valor médio (N) Variação COC recuperados por aspiração 19,9 (528.743/26.598) 15,2-24,4 Taxa de embriões 35,4% (123.624/348.957) 32,9-41,2% Taxa de gestação 38,5% (30.729/79.798) 36,0-41,0% RESULTADOS CONSOLIDADOS DE DIFERENTES CENTRAIS COMERCIAIS DE PIVE NO BRASIL Indicador de eficiência Valor médio (N) Variação COC recuperados por aspiração 19,9 (528.743/26.598) 15,2-24,4 Taxa de embriões 35,4% (123.624/348.957) 32,9-41,2% Taxa de gestação 38,5% (30.729/79.798) 36,0-41,0% RESULTADOS CONSOLIDADOS DE DIFERENTES CENTRAIS COMERCIAIS DE PIVE NO BRASIL Indicador de eficiência Valor médio (N) Variação COC recuperados por aspiração 19,9 (528.743/26.598) 15,2-24,4 Taxa de embriões 35,4% (123.624/348.957) 32,9-41,2% Taxa de gestação 38,5% (30.729/79.798) 36,0-41,0% RESULTADOS CONSOLIDADOS DE DIFERENTES CENTRAIS COMERCIAIS DE PIVE NO BRASIL PARTICIPAÇÃO (%) DAS RAÇAS TAURINAS E ZEBUÍNAS NA PIVE NO BRASIL 48,551,5 Zebu Taurinos 97,3 2,7 Zebu Taurinos TE FIV PARTICIPAÇÃO (%) DAS RAÇAS TAURINAS E ZEBUÍNAS NA PIVE NO BRASIL 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Gir Girolando Holandês % d e pa rt ic ip aç ão n o to ta l d e em br iõ es TE FIV DISTRIBUIÇÃO DO TOTAL DE EMBRIÕES BOVINOS PRODUZIDOS NO BRASIL EM 2010 Técnica de produção Grupamento racial e segmento In vivo In vitro Subtotal Zebuínos leiteiros 1.956 (19,2%) 48.310 50.266 Taurinos leiteiros 8.208 (80,8%) 6.980 15.188 Subtotal 10.164 55.290 65.454 Zebuínos de corte 16.961 (58,9%) 208.867 (99,9%) 225.828 Taurinos de corte 11.849 106 11.955 Subtotal 28.810 208.973 237.783 Total por técnica 38.974 264.263 303.237 DISTRIBUIÇÃO DO TOTAL DE EMBRIÕES BOVINOS PRODUZIDOS NO BRASIL EM 2010 Técnica de produção Grupamento racial e segmento In vivo In vitro Subtotal Zebuínos leiteiros 1.956 (19,2%) 48.310 50.266 Taurinos leiteiros 8.208 (80,8%) 6.980 15.188 Subtotal 10.164 55.290 65.454 Zebuínos de corte 16.961 (58,9%) 208.867 (99,9%) 225.828 Taurinos de corte 11.849 106 11.955 Subtotal 28.810 208.973 237.783 Total por técnica 38.974 264.263 303.237 DISTRIBUIÇÃO DO TOTAL DE EMBRIÕES BOVINOS PRODUZIDOS NO BRASIL EM 2010 Técnica de produção Grupamento racial e segmento In vivo In vitro Subtotal Zebuínos leiteiros 1.956 (19,2%) 48.310 50.266 Taurinos leiteiros 8.208 (80,8%) 6.980 15.188 Subtotal 10.164 55.290 65.454 Zebuínos de corte 16.961 (58,9%) 208.867 (99,9%) 225.828 Taurinos de corte 11.849 106 11.955 Subtotal 28.810 208.973 237.783 Total por técnica 38.974 264.263 303.237 DISTRIBUIÇÃO DO TOTAL DE EMBRIÕES BOVINOS PRODUZIDOS NO BRASIL EM 2010 Técnica de produção Grupamento racial e segmento In vivo In vitro Subtotal Zebuínos leiteiros 1.956 (19,2%) 48.310 50.266 Taurinos leiteiros 8.208 (80,8%) 6.980 15.188 Subtotal 10.164 55.290 65.454 Zebuínos de corte 16.961 (58,9%) 208.867 (99,9%) 225.828 Taurinos de corte 11.849 106 11.955 Subtotal 28.810 208.973 237.783 Total por técnica 38.974 264.263 303.237 A PARTICIPAÇÃO DO BRASIL NO MERCADO MUNDIAL Ano 250 200 150 100 50 0 30 25 20 15 10 5 0% d o B ra si l n o to ta l m un di al In vivo In vitro PIVE no Brasil TE no Brasil Fontes: SBTE / IETS EVOLUÇÃO DO USO DA IA E DAS TECNOLOGIAS DE EMBRIÕES NO BRASIL 0 50.000 100.000 150.000 200.000 250.000 300.000 350.000 0 2.000.000 4.000.000 6.000.000 8.000.000 10.000.000 12.000.000 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 E m br iõ es p ro du zi do s D os es d e sê m en c om er ci al iz ad as Inseminação artificial Atividade de TE e FIV Fonte: SBTE / ASBIA OBRIGADO! bruno@cnpgl.embrapa.br Bruno Campos de Carvalho
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