Interacción materno-embrionaria: una clave para el éxito reproductivo en el ganado bovino

Las pérdidas embrionarias durante las primeras etapas del desarrollo tienen un gran impacto tanto a nivel social en parejas infértiles, como a nivel económico en la industria ganadera. Es por esto que el desarrollo de nuevas estrategias capaces de mejorar las tasas de preñez, o de mejorar las tecnologías de reproducción asistida, es clave. Para llevar a cabo el desarrollo de dichas estrategias es fundamental mejorar la comprensión de los distintos eventos de la reproducción. Con este fin, el grupo de “Reproduccion Asistida y Embriología Preimplantacional en bovino” del Departamento de Reproduccion Animal del INIA, liderado por el Dr. Dimitrios Rizos ha desarrollado el proyecto, denominado “Estudios de la interacción materno-embrionaria en el oviducto en bovino”, donde han arrojado luz a uno de los ámbitos de estudio más complejos dentro de la biología de la reproducción: la comunicación materno-embrionaria. Si bien hay muchos estudios que demuestran la existencia de una comunicación bidireccional entre el útero y el embrión, la evidencia de dicha comunicación entre el embrión y el oviducto (o trompas de Falopio) es muy escasa. Con el objetivo de profundizar en el conocimiento de la comunicación embrio-oviductal, la investigación se centró en dos cuestiones fundamentales:

1. Conocer la relevancia de la sincronía entre las necesidades del embrión y las secreciones oviductales (es decir, los nutrientes que aporta el tracto reproductor femenino para mantener al embrión); y

2. Describir la respuesta del oviducto a la presencia del embrión a nivel de cambios en la expresión génica, y a nivel de modificaciones en el contenido de proteínas, aminoácidos y carbohidratos en el fluido oviductal.

Los resultados del proyecto, publicados en diversas revistas internacionales especializadas en reproducción, demostraron que la incapacidad del tracto materno para proporcionar un entorno óptimo (en el que las secreciones maternas se producen en sincronía con el desarrollo del embrión) tiene un impacto negativo en la supervivencia del embrión (Rodríguez-Alonso et al., 2020a). Dicha asincronía materno-embrionaria podría por tanto estar entre los factores subyacentes de la mortalidad del embrión durante las primeras etapas de su desarrollo. Con respecto a la composición del fluido oviductal, los resultados revelaron que, en el día 3 post-estro, la composición del fluido varía tanto en función de la región anatómica del oviducto, como a consecuencia de la presencia de embriones (Rodríguez-Alonso et al., 2020b). En otras palabras, los datos corroboran que el oviducto es un órgano dinámico cuyas secreciones varían y se adaptan ofreciendo un ambiente óptimo para el desarrollo embrionario.

Los estudios sobre los mecanismos fisiológicos y las interacciones en el tracto reproductivo materno son esenciales y serán la base para mejorar las tecnologías de reproducción asistida. Concretamente, la aplicación de ese conocimiento servirá para recrear con mayor precisión el ambiente materno en el laboratorio, mejorando así la producción in vitro de embriones. Estas mejoras repercutirán positivamente en los tratamientos de fertilidad en humanos y en el incremento de la eficiencia de los esquemas de reproducción en animales domésticos.

Imagen: Desarrollo embrionario temprano y comunicación embrio-oviductal en ganado bovino. Durante el desarrollo embrionario en el oviducto tienen lugar distintos eventos como la fecundación del ovocito, las primeras divisiones celulares del embrión, y la activación del genoma embrionario. Alrededor del cuarto día tras la fecundación, cuando el embrión está formado por aproximadamente 16 células, éste entra en el útero. En ese breve periodo de tiempo se establece una comunicación bidireccional entre el oviducto y el embrión que es esencial para el desarrollo del mismo (Rodríguez-Alonso et al., 2020c).

Referencias

Rodríguez-Alonso B, Sánchez JM, Hamdi M, McDonald M, Havlicek V, Besenfelder U, Lonergan P and Rizos D. Asynchrony between the early embryo and the reproductive tract affects subsequent embryo development in cattle. Reproduction, Fertility, and Development 2020a; 32 (6): 564–571. https://doi.org/10.1071/RD19360

Rodríguez-Alonso B, Maillo V, Acuña OS, López-Úbeda R, Torrecillas A, Simintiras CA, Sturmey R, Avilés M, Lonergan P and Rizos D. Spatial and Pregnancy-Related Changes in the Protein, Amino Acid, and Carbohydrate Composition of Bovine Oviduct Fluid. International Journal of Molecular Sciences 2020b; 21(5): 1681. https://doi.org/10.3390/ijms21051681

Rodríguez-Alonso B, Sánchez JM, González E, Lonergan P, Rizos D. Challenges in studying preimplantation embryo-maternal interaction in cattle. Theriogenology 2020c; pii: S0093-691X(20)30025-X.  https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2020.01.019

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