Manipulação hormonal exógena para aumentar a eficiência reprodutiva de vacas leiteiras

In recent years, in dairy cattle, while it was observed a gradual increase in productivity, a decrease occurred in the reproductive efficiency. Several factors, such as increased incidence of diseases, higher susceptibility to heat stress and increase of dry matter intake, have been awarded as possible causes for the decrease in fertility. Increased dry matter intake is associated with increased liver blood flow, which is associated with an increase in liver metabolism of steroid hormones. Given the high metabolism of steroid hormones in high producing dairy cows, six studies were carried out, which in this thesis are divided in three chapters, involving hormone supplementation in lactating dairy cows. The first study aimed to increase the synchronization rate of dairy cows submitted to a fixed time artificial insemination (FTAI) estradiol (E2)/progesterone (P4)-based protocol. For this purpose, two experiments were performed, the first (n = 44 cows) compared a 2.0 vs 3.0 mg of estradiol benzoate (EB) associated to a P4 implant at the beginning of the protocol. The second experiment (n = 82 cows) performed presynchronization with GnRH prior to the onset of a FTAI protocol to produced different follicular development stages at the time of E2/P4: emergence vs. dominance. Daily ultrasound and hormone evaluations were performed. Other four experiments are described in the second (n = 1070 cows) and third (n = 1498 cows) chapter, which have been developed to evaluate the effect of P4 supplementation after ovulation in lactating dairy cows. In general, these studies evaluated the effect of supplementation on the corpus luteum (CL) development and function, mRNA abundance for interferon stimulated genes (ISG), on fertility of cows subjected to AI after estrus detection or FTAI protocol, or to embryo transfer. Increasing the EB dose from 2.0 for 3.0 mg did not improve emergence wave synchronization. In fact, it induced luteolysis in a larger number of cows. Altering the stage of the estrous cycle of the cows at the beginning of the E2/P4-based FTAI protocol did not improve synchronization of wave emergence. Post ovulation P4 supplementation did not affect CL development and function, and did not increase the mRNA abundance for ISG. Cows subjected to AI after estrus detection or after an E2/P4-based FTAI protocol did not have increased fertility. However when P4-supplemented cows were subjected to a GnRH-based FTAI protocol there was an improvement in the fertility of about 8%. Thus, we can concluded that regardless of the EB dose or stage of the estrous cycle at beginning of the E2/P4-based FTAI protocol, still there are cows that fail to have a synchronized emergence of a new wave and/or to ovulate at the end protocol. Additionally, depending on the protocol used, P4 supplementation may increase the fertility of dairy cows, but compromises the fertility when embryos are transferred.Nos últimos anos, em rebanhos leiteiros, foi observado um aumento acentuado da produtividade acompanhado de uma diminuição da eficiência reprodutiva das vacas lactantes. Diversos fatores, como o aumento da incidência de doenças, da suscetibilidade ao estresse térmico e da ingestão de matéria seca, têm sido atribuídos como possíveis causas para esse decréscimo na fertilidade. Aumento da ingestão de matéria seca está associado maior fluxo sanguíneo hepático, que por sua vez está relacionado com aumento da metabolização hepática de diversas moléculas, entre elas os hormônios esteroides. Tendo em vista o alto metabolismo destes hormônios nas vacas leiteiras, foram realizados seis estudos, que na presente tese estão divididos em três capítulos, envolvendo suplementação hormonal em vacas leiteiras lactantes. O primeiro capítulo teve como objetivo aumentar a taxa de sincronização de vacas leiteiras ao protocolo de inseminação artificial em tempo fixo (IATF) à base de estradiol (E2)/progesterona (P4). Para isso foram realizados dois experimentos, sendo o primeiro (n = 44 vacas) utilizando dose de 2.0 ou 3.0 mg de benzoato de estradiol (BE) associado a um dispositivo de P4, no início do protocolo. No segundo (n = 82 vacas), foi realizada uma pré-sincronização com GnRH para iniciar o protocolo de IATF em diferentes estágios foliculares: recrutamento vs. dominância. Avaliações ultrassonográficas e dosagens hormonais foram feitas. Outros 4 experimentos, descritos no segundo (n = 1070 vacas) e no terceiro (n = 1498 vacas) capítulo, foram desenvolvidos para avaliar o efeito da suplementação de P4 após a ovulação em vacas leiteiras. Nesses estudos, foram avaliados os efeitos desta suplementação na formação e função do corpo lúteo (CL), na expressão de genes estimulados por interferon (ISG), na fertilidade de vacas submetidas a IA, através da observação de estro ou de protocolo de IATF, e em receptoras de embrião. A dose de 3.0 mg de BE, além de não aumentar a taxa de sincronização da emergência de uma nova onda folicular, induziu luteólise em um maior número de vacas que a dose de 2.0 mg. Independente da fase do ciclo estral, no início do protocolo a base de E2/P4, houve falhas na indução na sincronização da emergência e de ovulação. A suplementação com P4 após a ovulação não alterou a formação e função do CL, mas também não aumentou a expressão de ISG. Vacas submetidas a IA após detecção de estro ou submetidas à IATF em protocolos a base de E2/P4 não apresentaram aumento na fertilidade, no entanto quando submetidas ao protocolo de IATF à base de GnRH foi observado em torno de 8% de incremento de fertilidade. Contudo, receptoras de embrião suplementadas com P4 tiveram menor fertilidade. Assim, concluiu-se que independente da dose de EB ou do momento do ciclo estral em que se inicia o protocolo de IATF à base de E2/P4 há falhas de emergência de uma nova onda e/ou de ovulação ao final do protocolo. Além disso, dependendo do protocolo utilizado, a suplementação com P4 pósovulação pode aumentar a fertilidade de vacas submetidas à IATF, contudo compromete a fertilidade de receptoras de embrião

Momento ideal da inseminação artificial em tempo fixo com sêmen sexado na produção in vivo de embriões bovinos

O desenvolvimento da biotecnologia da reprodução vem contribuindo decisivamente para o aumento da produção e da produtividade na pecuária bovina, ao possibilitar a exploração mais efetiva de animais de valor genético superior. A transferência de embrião por multipla ovulação (MOET) possibilita a produção de mais de uma cria por fêmea por ano. Com a introdução do sêmen sexado em escala comercial, a MOET foi impulsionada, levando em consideração os fatores limitantes da fertilização in vitro, relacionados à criopreservação de embriões. Apesar dos consideráveis avanços no processo de sexagem espermática, a taxa de fertilidade obtida com uso deste tipo de sêmen ainda é menor do que aquela obtida com uso do sêmen convencional. Objetivou-se estudar o efeito do tipo de sêmen (convencional ou sexado) e do momento de inseminação artificial (IA) na taxa de fertilização de vacas Bos taurus superovuladas. Em dia aleatório do ciclo estral, correspondendo ao D0, as vacas (n=9) receberam um implante intravaginal de Progesterona (P4), associado a 3 mg de Benzoato de estradiol. No D4 teve início a estimulação folicular com 200 mg FSH-p, administrado em doses descrescentes, durante quatro dias, com duas aplicações diárias, a intervalo de 12 h. Juntamente com a 5ª e a 6ª dose de FSH foram administradas 0,150 mg d-Cloprostenol. O implante de P4 foi retirado no D7,5 e no D8,5 foram administrados 25 mg de LH. As inseminações foram realizadas de acordo com o tipo de sêmen (convencional ou sexado) e o momento das IAs: G1= sêmen convencional e IAs 12 e 24 h após a administração de LH (grupo controle); G2= sêmen sexado e IAs 12 e 24 h após a administração do LH; G3= sêmen sexado e IAs 24 e 36 h após a administração do LH. Cada fêmea foi submetida a três tratamentos superovulatório (cross-over). No D15 os embriões foram coletados, pelo método não-cirúrgico, avaliados e classificados. O percentual de estruturas fertilizadas para os grupos G1, G2 e G3, foram de 60,87% (42/69), 10,00% (9/90) e 36,54% (19/52), respectivamente, sendo o G1 superior (p<0,05) aos G2 e G3, enquanto o G3 foi superior (p<0,05) ao G2. Desta forma, conclui-se que a inseminação artificial com sêmen sexado em vacas Bos taurus superovuladas pode ser procedida 24 e 36 h após a administração do LH. Todavia, mais estudos devem ser realizados visando obter taxa de fertilização semelhante àquela obtida com sêmen convencional.The development of reproductive biotechnology has contributed to increase production and productivity of bovine livestock, enabling a more effective increase of production of genetically superior animal. Multiple Ovulation Embryo Transfer (MOET) enables the production of more than one calf per female per year. With the introduction of sexed semen in commercial scale, MOET increased its use, due to limiting factors of in vitro fertilization, associated with embryo cryopreservation. Despite considerable advances in the sexing process, fertility rate obtained using this type of semen is still less than that with use of conventional unsorted semen. The aim of this research was to study the effect of semen (unsorted or sorted) and Artificial Insemination (AI) time in the fertilization rate of superovulated Bos taurus cattle. Donors (n=9) were treated with intravaginal progesterone releasing device plus 3 mg estradiol benzoate at random stage of estrous cycle (Day 0). Superstimulation treatments began on Day 4, with 200 mg FSH-p, administered in decreasing doses, during four days with two applications daily, at 12 h interval. Along with the fifth and sixth FSH dose were administered 0,150 mg d-Cloprostenol. The intravaginal device was removed on the D7,5 and on D8,5 25 mg of LH were administered. The AI’s were performed according to the type of semen (unsorted or X-sorted) and AI time: G1= unsorted semen and AI 12 and 24 h after received LH (Control Group); G2= X-sorted semen and AI 12 and 24 h after received LH; G3= X-sorted semen and AI 24 and 36 h after received LH. Each cow was submitted to three superovulatory treatments (cross-over experimental design). On D15 embryos were recovered by nonsurgical method, evaluated and classified. The percentage of fertilized ova to G1, G2 and G3 groups were 60.87% (42/69), 10.00% (9/90) and 36.54% (19/52), respectively, being G1 group superior (p<0,05) than G2 and G3 groups, while G3 was superior than G2 (p<0,05). It can be concluded that AI with sexed semen in superovulated Bos taurus cows can be administered 24 and 36 h after LH injection. However, further studies should be conducted to achieve fertilization rate similar to that obtained with unsorted semen