Biotecnologia e Reprodução Animal

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Biotecnologia e Reprodução Animal 
1. Fisiologia Reprodutiva em Fêmeas: Podem ter hormônios produzidos em diferentes locais, como: Hipotálamo, Hipófise, Ovários, Útero (glândulas do endométrio) e Placenta (em fêmeas gestantes) 
 
 Eixo Hipotálamo – Hipofisário – Gonadal: O hipotálamo secretará o hormônio GNRH (hormônio liberador de gonadotrofina) que irá estimular a hipófise na liberação das gonadotrofinas (FSH – hormônio folículo estimulante e LH – hormônio luteinizante) e essas duas gonadotropinas vão atuar diretamente no ovário. 
O FSH fará o ovário produzir estrógeno (E2) e vai auxiliar no crescimento dos folículos (folículogênese);
O LH promoverá luteinização dos folículos ovarianos que cresceram formando um corpo lúteo e será responsável também pela sua manutenção. O corpo lúteo é responsável pela produção de progesterona 
 Processo de Foliculogênese: Folículo Primordial (Não é responsivo a hormônios e sim a fatores de crescimento: ex - IGF) – Folículo Primário (Formação de células da granulosa / Também não produz hormônios mas começa a ser responsivo a ação hormonal (FSH-Crescimento) – Folículo Secundário (Responsivo a ação do FSH / Ocorre multiplicação das camadas de célula da granulosa e formação de Células da Teca – camada mais externa do folículo (produz androstenediona que é convertida pelas células da granulosa em estrógeno que caracterizará o CIO da fêmea / Em determinado momento produz também o hormônio INIBINA que irá inibir o desenvolvimento de outros folículos, ou seja, ocorrerá ovulação de apenas 1 folículo) – Pré Antral (Responsivo a ação do FSH e começa a ter também receptores de LH / Aumento de células da granulosa formando espaços entre as células chamados de Antro) 
– Antral (Os espaços entre as células da granulosa se unem formando um grande antro cheio de fluídos que auxiliam na nutrição e manutenção do oócito / em seguida ocorrerá a ruptura desse Antro através da influência de LH e o oócito será liberado do folículo para que ocorra a fecundação)
 
 Ovulação: Ruptura do folículo Antral (ou de Graaf) com liberação do Oócito para que seja fecundado por um espermatozoide. Pode ser ESPONTÂNEA em cadelas, ruminantes, éguas, porcas e primatas e INDUZIDA pela cópula em gatas, coelhas, furão e camelídeos, já que nesses animais, o pênis do macho contem espículas responsáveis pela estimulação de receptores vaginais que acabam produzindo o LH.
O Folículo que rompeu e formou um embrião, vai se encher de sangue e será chamado de corpo lúteo, sendo responsável pela produção de progesterona (P4) para manutenção da gestação, já que a progesterona P4 irá produzir leite uterino e diminuirá a contratilidade uterina para que o embrião possa de fixar. A progesterona causa feedback negativo no hipotálamo para que não ocorra outra ovulação durante a gestação, impedindo a formação de folículos. Após o parto, esse corpo lúteo irá regredir e formar o corpo albicans 
 Luteólise: O corpo lúteo que se formou após o período da ovulação perderá a função se o animal não ficar gestante ou após uma gestação, ocorrendo então a luteólise (lise do corpo lúteo - regressão), que funciona através de outro hormônio chamado PGF2alfa (prostaglandina) que é produzido no endométrio (útero) através da estimulação por ocitocina e chega pelas veias até o ovário, promovendo a constrição dos vasos sanguíneos que irrigam o corpo lúteo, que perderá sua vitalidade e cessará a produção de progesterona. No período médio do ciclo estral os folículos secretam estradiol, que estimula a síntese de receptores de ocitocina no endométrio. O corpo lúteo secreta ocitocina que age sobre as células glandulares do endométrio e estimula a secreção de PGF2α. Dessa forma segue-se a lise do corpo lúteo com a subsequente queda dos níveis de progesterona
 
2. Ciclos Reprodutivos: 
ESTRAL (Intervalo existente entre 2 CIOS) – alterações comportamentais e ovarianas. As fêmeas podem ser poliestricas estacionais (apresentam vários Estros/CIOS em uma determinada estação do ano: égua, gata, ovelha e cabra), poliestricas não estacionais (apresentam vários Estros/CIOS independente da estação do ano/pode acontecer o ano inteiro: vaca e porca) e monoéstricas (apresenta um único Estro/CIO durante seu ciclo - cadela)
CIO: PROESTRO + ESTRO – ocorre aumento de estrógeno
CIO APARENTE: ESTRO (quando a fêmea aceita a monta) – estrógeno chega ao seu máximo/pico e começa a diminuir gradativamente para que possa aumentar as concentrações de LH e para que diminua suas as alterações no corpo do animal, como edema de vulva/vagina, possibilitando assim uma monta adequada e sem dor.
 
 Fatores que influenciam o ciclo: 
 Fotoperíodo: Quantidade de luz que existe em um dia. A glândula pineal presente no corpo animal produzirá o hormônio melatonina APENAS na ausência de luz. 
Gata e égua – ciclam em estações em que os dias são mais longos (fotoperíodo positivo) – Verão e Primavera / NESSE caso Melatonina baixa estimula a produção de GNRH e consequentemente FSH e LH
Ovelhas e cabras – ciclam em estações em que os dias são mais curtos (fotoperíodo negativo) – Outono e Inverno / NESSE caso Melatonina alta estimula a produção de GNRH e consequentemente FSH e LH
 Temperatura: Stress térmico apresenta diminuição da fertilidade 
 Nutrição: Fêmeas desnutridas entram na puberdade mais tardiamente já que não tem a produção hormonal adequada. No período pós parto não consegue produzir leite corretamente
 Feromônios: Substâncias químicas que permitem a comunicação, pelo sistema olfatório, entre os animais da mesma espécie. Efeito Whitten: Presença de um macho com feromônios faz com que as fêmeas do local produzam gonadotrofinas e iniciem um ciclo estral ao mesmo tempo Efeito Bruce: Fêmea gestante na presença de um outro macho com feromônios pode induzir a morte embrionária Efeito Dormitório: Uma fêmea acaba estimulando as outras a entrarem em um ciclo ao mesmo tempo através de feromônios
 
 Inseminação Artificial em Bovinos: Introdução mecânica do sêmen no trato reprodutor feminino, facilitando a fecundação
CICLO ESTRAL DA VACA
Poliestricas não estacionais
Duração do ciclo: 21 dias (18-24 dias)
Duração do estro: 12 – 18h (4 a 24 horas)
Ovulação: 24-30h após o início do estro
MANIFESTAÇÕES CLÍNICAS DO ESTRO
Edema de vulva
Hiperemia mucosa vaginal
Presença de muco vaginal
Cauda arrepiada
Agitação, agressividade
Diminuição da ingestão alimentar
Receptividade sexual
VANTAGENS
Amplificação reprodutiva do macho (Inseminação de múltiplas vacas)
Redução do número de reprodutores (diminuição de gastos com machos)
Melhoramento genético (seleção de características mais resistentes)
Reprodução de animais impossibilitados da monta (problema de coluna/casco)
Reprodução após a morte (armazenamento de sêmen)
Redução da transmissão de doenças
Amortização do reprodutor (comércio de sêmen)
FATORES QUE INTERFEREM NA IA
Escolha inadequada do touro
Processamento incorreto do sêmen
Falha na detecção do cio
Higienização inadequada
Técnico não especializado
ESTAÇÃO DE MONTA (concentrar todas as inseminações e nascimentos no mesmo período para evitar gastos e complicações diversas)
Aumentar a eficiência reprodutiva
Nascimento e desmama igual para todas as fêmeas 
Descarte de animais inférteis e subférteis
Mão de obra
Deve ser implantada aos poucos
Disponibilidade alimentar
COMO FAZER A IA
Identificação das fêmeas em cio (manifestações corporais e comportamentais e aspecto do muco)
Descongelação do sêmen
Preparo da palheta e do aplicador
Higienização do reto e região perivulvar
Localização do anel cervical
Deposição do sêmen
Massagem clitoriana
MOMENTO IDEAL PARA IA
Ovulação: 14h - 16h após fim cio aparente
Identificação do cio de manhã – é feita inseminação a tarde
Identificaçãodo cio a Tarde – é feita inseminação na manhã seguinte
 
3. Embriogênese e Placentação:
Formação do ZIGOTO / Período pré-implantação: O processo de fecundação da origem a um zigoto que sofre múltiplas divisões celulares chamadas CLIVAGENS - formando um maior número de novos BLASTÔMEROS. As células começam a se compactar (formação da MORULA COMPACTA) - Após essa fase, começa o processo de diferenciação celular – Os Blastômeros vão se diferenciar em 2 tipos celulares: MASSA CELULAR INTERNA e CÉLULAS DO TROFOBLASTO formando um BLASTOCISTO. A massa celular interna vai formar os folhetos embrionários (responsável pela formação de órgãos do indivíduo) enquanto as células trofoblásticas vão dar origem a placenta. 
 
 
Reconhecimento materno da gestação em bovinos: Período em que o concepto sinaliza sua presença ao organismo materno para que desta maneira a gestação se mantenha.
Impedimento da Luteólise (IFN-t irá bloquear na região do miométrio os receptores de estrógeno e ocitocina e irá manter os receptores de progesterona funcionando) – estrógeno e ocitocina são responsáveis por influenciar na produção de PGF2a que causa vasoconstrição do corpo lúteo, cessando produção de progesterona 
Obs: O IFN-t atua na pré-implantação e assim que o embrião implantar, cessará sua atividade
Manutenção do Corpo Lúteo;
Impedimento da produção de anticorpos pelo sistema imunológico da mãe que possam atacar o embrião de alguma forma
Reconhecimento materno da gestação em equinos e suínos: Nesse caso, o embrião produzirá e liberará estrógeno na luz uterina que vai alterar a via de liberação da PGF2a, fazendo com que não caia na corrente circulatória (impossibilitando sua chegada no ovário) ficando ‘’presa’’ pra dentro da luz uterina e sendo degradada com o tempo, não promovendo a lise do corpo lúteo. 
Implantação/Nidação do embrião: União do trofoblasto com o endométrio 
 
Placentação: A placenta será formada por vários anexos fetais, sendo eles o Saco vitelínico (se forma a partir da blastocele - A blastocele é formada pela secreção de proteínas dos blastômeros para o espaço interno / desaparece conforme o embrião vai crescendo – com exceção dos equinos), Âmnion (Protege contra traumas externos / Permite a movimentação do feto para que não ocorra aderência / Auxilia na manutenção da temperatura corporal / No parto, o extravasamento do líquido amniótico lubrifica e facilita saída do feto), Alantóide (armazena líquido alantoidiano, que é o produto de excreção do feto), Córion (Anexo placentário que está em contato com o endométrio / muito vascularizado, logo, é por essa camada que o feto recebe todos os substratos provenientes da mãe/ Protege as camadas mais internas), Cordão Umbilical (É responsável por fazer com que o sangue do filhote passe pela placenta, aonde é oxigenado e recebe nutrientes, retornando em seguida para o filhote)
 
PLACENTA: Pode ser Difusa (a maior parte do saco coriônico está uniformemente unida ao endométrio por pregas - projeções coriônicas) ou Zonária (apenas algumas partes do saco coriônico se ligam ao endométrio por pregas - projeções coriônicas) – podendo ser classificada em:
• Anular: carnívoros
• Discoidal: humanos e roedores
• Cotiledonária: ruminantes
 
Funções
• Metabolismo (síntese glicogênio, colesterol e
ácidos graxos)
• Eliminação de produtos de excreção
• Transporte de gases e nutrientes
• Produção e secreção de hormônios
• Fatores de crescimento fetal
• Imunidade parcial
Camadas barreira – placentária
Epiteliocorial: Equinos e Suínos / Nesse tipo de placenta todas as seis camadas estão presentes, e ocorre o contato do epitélio coriônico e uterino.
Sindesmocorial: Ruminantes / Neste tipo de placenta, o epitélio coriônico está em contato direto com o tecido conjuntivo uterino, sendo que o epitélio uterino sofreu erosão; Ocorre então uma fusão dos dois epitélios
Endoteliocorial: Carnívoros / Esta placentação é caracterizada pelo contato íntimo do epitélio coriônico com os capilares uterinos da mãe
Hemocorial: Humano e Roedores / Neste tipo o epitélio coriônico está em contato direto com o sangue materno – Muito comum transmissão de doenças através do sangue.
 Dissolução da placenta:
 Deciduada: eliminado junto com o feto (carnívoros, primatas e roedores)
 Adeciduada: eliminada após o feto (equinos, suínos, ruminantes)
4. Gestação
 
 
DURAÇÃO DA GESTAÇÃO
ESPÉCIE - DIAS
Equina - 335 (320 – 355)
Bovina - 278 (270 – 295)
Ovina - 148 (144 – 156)
Caprina - 150 (144 – 156)
Suína - 114 (110 – 118)
Canina e felina - 63 (57 – 72)
OBS: A duração varia de acordo com a raça, sexo do feto (quando masculino, a gestação tende a ser mais longa), idade da mãe (quanto mais velha mais longa a gestação), tamanho do feto, número de fetos e gemelaridade, fatores ambientais (remédios – Anti-Inflamatório diminui o tempo de gestação, nutrição – quanto mais magras menos tempo de gestação, estresse) e afecções da gestação.
Endocrinologia da Gestação
Progesterona: Produzida pelo corpo lúteo e em algumas espécies é produzida também pela placenta. Esse hormônio irá preparar o útero, aumentando a atividade das glândulas do endométrio e mantendo a produção do leite uterino (serve como nutrição inicial do embrião), além disso, também promove o relaxamento do útero, permitindo o crescimento e desenvolvimento do feto. Influencia na imunidade do útero, impedindo a passagem de anticorpos para a luz uterina e é responsável também pelo desenvolvimento das glândulas mamarias. 
Estrógeno: Além de ser o hormônio responsável pela manifestação das características do CIO, na gestação será considerado o hormônio que irá preparar o útero da fêmea para o início do parto, favorecendo e estimulando a síntese/produção de receptores de outros hormônios que são importantes nesse momento, como receptores de progesterona na glândula mamária (para que ocorra seu desenvolvimento corretamente), receptores da prolactina (produção leite materno), receptores de relaxina (promove relaxamento de todos os tecidos que constituem o canal do parto – pelve) e receptores de ocitocina (promove contração do útero no momento do parto para que ocorra a expulsão do feto).
Relaxina: É produzida pelo corpo lúteo, mas principalmente pela placenta. Tem função de relaxar todo o canal do parto, como os ligamentos da sínfise púbica, permitindo maior flexibilidade do útero.
OBS: No final da gestação e no momento do parto, os níveis de progesterona irão diminuir e os de estrógeno irão aumentar, chegando ao seu pico (prolactina aumenta MUITO também)
Alterações Fisiológicas da Fêmea Gestante
Aumento da circunferência abdominal (distensão do útero e aumento de peso)
Modificação da mucosa vaginal (No início da gestação, a mucosa está mais pálida e mais seca por conta do aumento de progesterona, enquanto no final da gestação estará mais edemaciada e mais úmida por conta do aumento de estrógeno no final da gravidez) 
Cérvix fechada: Por ação da progesterona, será mantida fechada até o final da gravidez já que o hormônio é responsável pela produção do tampão mucoso. Quando os níveis de progesterona diminuem, esse tampão irá de liquefazer para que o feto possa passar. 
Aumento do útero: Proliferação das células endometriais que permitem a distensão desse órgão 
Glândula Mamária: Aumento gradativo através da ação de progesterona e produção de colostro/leite após o pico de prolactina.
Comportamento: A fêmea se torna mais sonolenta/letárgica no meio-final da gestação por conta da ação de progesterona 
Peso Corporal: Aumento de até 25% até o parto 
Modificações Hidroeletrolíticas: Por ação da progesterona, as fêmeas apresentarão retenção de líquidos (minerais), fazendo com que ocorra um aumento do volume intravascular – pouco sangue para o tamanho da passagem no vaso sanguíneo (anemia gestacional), podendo levar a gestante a ter alterações locomotoras (edema na extremidade de membros) 
Alterações Gastrointestinais: Por conta do aumento da progesterona, ocorre constipação intestinal.O estômago pode ser comprimido por distensão uterina.
Modificações Cardiovasculares: Ocorre o aumento da FC e consequentemente aumento do débito cardíaco por conta da diminuição da resistência vascular, fazendo com que esse sangue seja bombeado com mais facilidade pro útero 
Alterações respiratórias: Amento FR influenciada pelo aumento do consumo de O2 e diminuição da capacidade residual funcional (ar que expiramos para fora do pulmão) já que os pulmões estarão sendo fortemente comprimidos 
5. Fisiologia do Parto
Desencadeamento do parto: O eixo hipotálamo-hipófise-adrenal dos fetos é essencial para o desencadeamento do parto. Após estímulo hipotalâmico, a hipófise do feto libera hormônio adrenocorticotrófico (ACTH) que, por sua vez, estimula a produção de CORTISOL pela adrenal fetal. Esse cortisol será responsável pelo aumento das secreções cervicais, possibilitando maior lubrificação na hora do parto e permite a maturação pulmonar fetal para que o feto sobreviva fora do corpo da mãe. O cortisol também vai atuar na placenta, fazendo com que progesterona produzida pela placenta seja convertida em estrógeno pela enzima 17- alfa- hidroxilase. O momento do parto é onde podemos ver a mudança exata na relação estrógeno-progesterona e é quando ocorre a entrada de cálcio nas células e aumento dos receptores de ocitocina (responsável pelas contrações uterinas).
O cortisol fetal auxilia na síntese de prostaglandina placentária, para que ocorra lise do corpo lúteo e consequentemente diminuição dos níveis de progesterona. Diminuindo a Progesterona, o útero perde a capacidade de relaxamento uterino e começa a dilatação da cérvix (nesse momento a relaxina relaxa o canal do parto).
A prostaglandina placentária também será responsável pelos primeiros sinais de contração uterina do miométrio. 
Reflexo de Fergunson: Quando a prostaglandina inicia as contrações iniciais do parto, essas contrações irão direcionar o feto a percorrer o caminho até a cérvix. Quando isso acontecer, o feto vai estimular e desencadear uma ação no hipotálamo-hipófise para que esses possam produzir ocitocina e assim auxiliar com contrações uterinas (bem mais fortes)
Reflexo de Expulsão/Medular: A presença do feto no canal do parto desencadeia um arco-reflexo que vai fazer com que ocorra contrações musculares da parede abdominal. A contração do útero associada a contração da parede abdominal vai facilitar a passagem do feto no momento do parto. 
Fases do Parto: 
ESTÁGIO 1: Fase preparatória ou pródromo
Início: Aparecimento dos primeiros sinais de parto (aparecimento do tampão mucoso – cérvix está relaxando por ação da relaxina, possibilitando a liquefação do tampão / relaxamento dos ligamentos da pelve / aumento da FR e FC / isolamento da fêmea / sudorese / cauda erguida)
Término: Dilatação completa da cérvix
ESTÁGIO 2: Fase de expulsão do(s) feto(s)
 Início: ruptura da membrana corio-alantoide
 Término: expulsão total dos fetos (intervalo entre os fetos é de 2-3 horas)
ESTÁGIO 3: Fase de expulsão das membranas fetais
Estática Fetal: Posicionamento do feto no canal do parto
EUTÓCICA: NORMAL 
Apresentação: LONGITUDINAL
Posição: DORSAL OU SUPERIOR
Atitude: MEMBROS, CABEÇA E PESCOÇO ESTENDIDOS
DISTÓCICA: ANORMAL
6. Sincronização do Ciclo Estral em Bovinos: É fazer com que todas as vacas entrem em cio ao mesmo tempo, melhorando as taxas de serviço (inseminação que gera frutos/produtos) para que a detecção do cio não seja utilizada, já que a essa detecção sempre gera alguns problemas ao produtor se não for realizada no momento correto e de maneira eficiente - a sincronização compensa a ineficiência do observador.
VANTAGENS:
Previsão do momento exato que as vacas entrarão em cio;
Realização da Inseminação Artificial em Tempo Fixo;
Diminuição do custo do produtor com mão de obra para fazer identificação;
Concentrar o período de parição (vacas que entram em cio ao mesmo tempo, vão parir ao mesmo tempo e os bezerros irão desmamar e entrar na reprodução juntos);
Diminui o intervalo entre partos 
DINÂMICA FOLICULAR: Maneira como o ciclo da vaca acontece.
Para que ocorra a ovulação, os folículos que se encontram no ovário da vaca, a partir do momento que ela começa a ciclar, passam por um processo de recrutamento (serão escolhidos) realizado por ação do FSH, que é sintetizado na hipófise, e começam a se desenvolver. Em um determinado momento, conforme esses folículos vão crescendo, ocorre um segundo fenômeno chamado de seleção, onde daqueles folículos recrutados, apenas 1 será selecionado para prosseguir até o estágio final da sua maturação. Os que não foram selecionados, acabam regredindo por ação da INIBINA. O folículo selecionado vai crescer e chegar ao estágio de folículo dominante, passando a responder a ação do LH, fazendo com que sofra ovulação e forme um corpo lúteo. 
DINÂMICA FOLICULAR NA VACA: Ocorre de duas a três ondas foliculares (recrutamento + seleção + dominância + ovulação). Vacas que possuem 2 ondas, ovulam somente na segunda onda, já as vacas que possuem 3 ondas, ovulam somente na terceira. 
Os folículos crescem e se desenvolvem em todas as fases do ciclo estral, incluindo a fase luteínica no entanto o folículo dominante só se tornará ovulatório se os níveis de progesterona, hormônio secretado pelo corpo lúteo (CL) que é uma estrutura formada de células da granulosa luteinizadas pelo LH, estiverem baixos, pois a progesterona bloqueia a liberação de LH e a ovulação
As vacas, mesmo estando na fase luteínica (diestro) – sem que ocorra gestação, com presença de um corpo lúteo, terão outro crescimento de onda. Nessa nova onda, o FSH, mesmo quando bloqueado pela progesterona desse corpo lúteo já presente no ovário, ainda será produzido através de uma liberação pulsátil que faz com que ocorra o recrutamento desses novos folículos, iniciando essa onda. Porém, quando o folículo recrutado e selecionado chega na fase de dominância, não será capaz de ovular, devida grande taxa de progesterona sendo produzida por esse corpo lúteo, que diminuirá as concentrações de LH, impossibilitando o rompimento do folículo e a formação de um novo corpo lúteo (ovulação), entrando no processo de atresia (regressão). Ele regredindo, inicia-se uma nova onda folicular, crescendo novamente até a fase de dominância, e, por volta de 18 dias do ciclo da vaca (que dura 21), teremos uma diminuição importante da atividade daquele corpo lúteo, devida liberação da prostaglandina nesse período, que causa sua lise total e consequentemente, diminuição dos níveis de progesterona, possibilitando a ovulação do folículo que se desenvolveu na segunda onda.
CONTROLE ENDÓCRINO DO CICLO ESTRAL: ALTERNATIVAS
Inibição da secreção de LH (Utilização do hormônio progesterona para que esse impeça a secreção de gonadotrofinas como o LH, impedindo assim que ocorra ovulação dessa fêmea) 
Injeções, oral, implante subcutâneo, dispositivo intravaginal
Inibe a ovulação por feedback negativo
Concentra cio e ovulação a partir do 2º dia após a retirada do implante
Encurtamento do tempo de vida do corpo lúteo (Utilização do hormônio prostaglandina para que esse faça a lise do corpo lúteo mais rapidamente)
Mais efetiva a partir do 6º dia do ciclo ao 18º dia)
Retorno ao cio após 2 dias do tratamento
Estimular início do cio (Utilização de FSH para que os folículos possam crescer)
Estimular Ovulação (Utilização de LH)