Ovogénesis y Fertilización

Objetivos de la Conferencia Entender los eventos de la Ovogénesis y como difieren de la Espermatogénesis en cuanto a gametos producidos y cuando ocurren.

Ovogénesis División Celular Profase Metafase Anafase Telofase - se localizan en la gónada cuando embrión se desarrolla - y diferenciación en el ovario fetal proliferan para formar la población de células germinales femenina última división mitótica se completa cerca del nacimiento se forman poco antes o después de nacer. Hembra nace con un # definido de ovocitos! FSH estimula crecimiento folicular Liberación de LH, como resultado de altos niveles de E2 del folículo , causa ovulación que provoca la finalización de la Meiosis I poco antes de ovular. Vaca - ovula ovocito 2’ Yegua y perra - ovocito 1’ comienza en el feto y finaliza en profase I. El DNA entra a una etapa de arresto (Dictiado). Puede perdurar años - es liberado para remover el exceso de DNA - estimulado por la fertilización del ovocito Se arresta en Metafase II de Meiosis II hasta que ocurre la fertilización. Pronúcleos masc. y fem, rompen las membranas nucleares y DNA se junta y duplica,

Objetivos de la Conferencia Entender como ocurre la ovulación Entender las causas de los quistes

El ovocito es liberado del folículo Graafian por el proceso de ovulación a un tiempo preciso luego de la liberación súbita de LH Eventos Generales 1. Maduración del citoplasma y núcleo del ovocito 2. Cúmulo oóforo y el ovocito se liberan de células granulosas 3. La pared folicular adelgaza y rompe. Se reinicia la Meiosis Hay enzimas envueltas en la liberación La ovulación no es un evento explosivo

Cambios Específicos LH-FSH estimula reinicio de meiosis en el ovocito preovulatorio. Liberación de LH causa fluido folicular - (edema) folículo se hincha y convierte las granulosas para la producción de P4 . La enzimas en folículo comienzan a romper la pared folicular. Colagenasa ataca el colágeno en theca externa y túnica albugínea. La proporción de LH/FSH es importante LH causa un aumento en la liberación de enzimas proteo líticas Tejido conectivo, capas granulosas y theca Activador de plasminógeno convierte plasminógeno a una enzima activa para debilitar la pared folicular.l

Destino de Folículos y Ovocitos. # Total de folículos Nacimiento 100,000 12 meses 75,000 4-6 años 21,000 Vaca geriátrica 2,500 Los folículos crecen a características terciarias y se degeneran. Número máximo de ovocitos ovulados por una vaca 17 ciclos/años x 8 años = 136 ovocitos ovulados/vida 100 días de gestación 2.9 millones Puede aumentar con superovulación con FSH para estimular el rescate de folículos que de otra manera se vuelven atrésicos

Dos tipos de Ovuladores: 1. Inducidos – Coneja, gata y camella Copulación estimula liberación de LH y ovulación en conejas de 10 -13 horas luego de la estimulación. 2. Espontánea – animales de finca y humanos controlado por eventos del ciclo estral y sin ser afectado por la copulación. Gata – empadrona en otoño y primavera Estro dura de 6-8 días – Largo del Ciclo es de 2-4 semanas Ovula 24 hrs post-copulación (toma por lo menos 4 empad) Gato tiene espinas en el glande penil para estimular hembra Se puede inducir estimulando vagina con una varilla Pseudopreñez dura 36 días Coneja – ciclo corto 1-3 días – un celo casi constante La ovulación ocurre a través de un reflejo neuroendocrino

Quistes Foliculares – debido a fallas en ovulación Causas: 1. Estrés 2. Cambios estacionales 3. Genética 4. Otros Que pasa? – mal funcionamiento hipotálamo-pituitaria y/o ovario Insuficiencia en liberación de LH para inducir ovulación Ovario no responde bien a LH La mayoría se desarrollan antes de la primera ovulación postparto en Ganado Lechero - Vacas lecheras de alta producción Patrones hormonales alterados Incidencia mayor durante el invierno Generalmente no hay relación Placenta retenida, Fiebre de leche, Endometritis Partos de gemelos - Baja liberación de GnRH

Tipos de Quistes Ováricos Mas común Definido: Estructura folicular de 2.5 cm en diámetro que persiste por lo menos 10 días en ausencia de un CL. Son de pared fina. Cuerpo luteo Quiste folicular Puede cambiar a Ambos necesitan tratamiento Quiste CL Quiste luteal Pared ancha - Tejido luteal CL con cavidad llena de fluido. No hay problema con ciclicidad

Tratamiento de Quistes Ováricos Quistes foliculares – crecen y causan ninfomanía y ciclos cortos; aumentar los niveles de LH para hacer que los quistes ovulen. Quistes luteales - LH induce luteinización de pared folicular, se producen altos niveles de progesterona que resultan en anestro. . Administrar GnRH para aumentar LH - Análogos Cystorelin (100 mg) Burserelin (20 mg) Fertagyl HCG - Chorulon Administrar PGF2a 9 días después para destruir el quiste luteal. Administrar PGF2a para destruir quiste.

Objetivos de la Conferencia Entender los cambios por la cual pasan los espermatozoides para poder fertilizar el ovocito. Entender los eventos de la fertilización relacionadas al ovocito, como se previene la polispermia y porque.

Ocurre en el útero y en el oviducto. Capacitación – Un cambio bioquímico en el espermatozoide que permite que ocurra la verdadera reacción del acrosoma. Ocurre en el útero y en el oviducto. Tiempo requerido antes de que el espermatozoide pueda pasar por la verdadera reacción del acrosoma: FASE FOLICULAR CONEJA Útero - 10 horas Oviducto - 13 horas ambos - 6 horas Fase luteal toma 24 horas. Remoción de la capa de glicoproteínas de la cabeza del espermatozoide. El estrógeno envuelto estimulando secreciones Útero y oviducto coordinan la capacitación Bajo estimulación de progesterona

Tiempo para capacitación: Vaca ? Cerda 3 horas Oveja 1-2 horas Yegua ? Factores de decapacitación – glicoproteínas del epidídimo y del plasma seminal que cubren el espermatozoide Fluidos del oviducto y útero remueven la capa y permiten la capacitación. 3 - 6 horas El plasma seminal contiene factores que inhiben al espermatozoide de fertilizar el huevo.

Fertilización Reacción Acrosoma ocurre en el oviducto Zona Pelucida Ovocito Secundario Membrana Acrosomal Externa Ooplasma Enzimas - Citoplasma Membrana Acrosomal Interna Cúmulo Oóforo Membrana Vitelina Membrana citoplásmica membrana celular ovocito Espacio Perivitelino Reacción Acrosoma ocurre en el oviducto huso Meiotico Enzimas acrosomales permiten al espermat. penetrar el cúmulo oóforo - Acrosina Hialuronidasa Fusión de membrana y membrana acrosomal externa Primer Cuerpo Polar enzimas liberadas Espacio Perivitelino Ovoplasma Membrana Vitelina Liberación enzimas acrosomales Acrosina permite pase a través de zona pelucida membrana postacrosomal intacta Zona Pelucida Receptor esperm. (ZP3) liga a la región acrosomal de la cabeza membrana acrosomal interna con Acrosina se liga al ovocito

Espacio Perivitelino región postacrosomal del espermatozoide se liga a la membrana vitelina Espermatozoide fusiona con membrana vitelina y reinicia la 2da meiosis 1er Cuerpo Polar Espermatozoide completo - cabeza y rabo entra al huevo Fagocitosis del espermatozoide por el ovocito 2ndo Cuerpo polar (Meiosis II) Se forman ambos pro núcleos en la ovotida Masculino y femenino Singamia – fusión de los pronúcelso – crean un Cigoto diploide No hay formación de membrana nuclear hasta que los cromosomas se duplican y la célula divide 2N - Blastómero Primera división del cigoto Horas después de penetración del huevo 12-14 Cerda 16-21 Oveja 20-24 vaca

Prevención de Polispermia y Poliploidía: Bloqueos de polispermia por el Ovocito Reacción de la Zona Bloqueo vitelino Mecanismos de los bloqueos Espermatozoide se agarra a la membrana vitelina Variación entre especies - Lento - Rápido Gránulos corticales fusionan a la membrana vitelina y liberan su contenido al espacio perivitelino Los componentes de los gránulos corticales alteran la zona, i.e. la hacen menos penetrables a espermatozoides Membrana vitelina alterada - menos penetrables a espermatozoides Pérdida de receptores esp. Reacción de la zona es más importante en oveja y perra Bloqueo vitelino es más importante en conejas.

Gránulos corticales de Ovocito no fertilizado Reproduced With Permission of Journal Reproduction & Fertility Wang et al. 1997. J. Reprod. Fert. 111:101

Gránulos Corticales Reproduced With Permission of Journal Reproduction & Fertility Wang et al. 1997. J. Reprod. Fert. 111:101

Pérdida de Gránulos Corticales Fertilización Pronúcleo femenino Cabeza espermatozoide Reproduced With Permission of Journal Reproduction & Fertility Wang et al. 1997. J. Reprod. Fert. 111:101

Espacio Perivitelino 1er CP Membrana Vitelina Zona Pelucida Gránulo Región acrosomal de espermatozoide se liga a los receptores de espermatozoides en la zona Espacio Perivitelino Inicia la finalización de Meiosis II y liberación de 2ndo cuerpo polar 1er CP Membrana Vitelina Zona Pelucida Inicia - Rx Zona y bloqueo vitelino Gránulo Cortical ZP3 ligamiento Fusion Liberación Gránulos Corticales Rx Zona Inicio de Reacción de Acrosoma Espermatozoide Continuación de Reacción Espermatozoide reaccionó (Rx zona) Penetración Rx Zona y bloqueo vitelino previenen polispermia Espermatozoide penetra zona

Factores que causan una reducción en la efectividad del bloqueo de polispermia A. Edad del huevo B. Calentamiento del huevo C. Número excesivo de espermatozoides Tiempo de inseminación relativo a la ovulación Ovocito envejecido aumenta probabilidad de polispermia Aumenta el metabolismo y la vida del huevo Efecto de fiebre o ambiente en la temperatura corporal En el sitio de fertilización Barreras de espermatozoides reducen el número en la Unión Itsmo-Ampular, Cérviz. Útero, Unión Útero-Tubal.

Optimizar transporte de espermat. y formación de reservas. Coordinación de Eventos para que ocurra Fertilización, i.e. Tiempo de Empadronamiento relativo a la ovulación Optimizar transporte de espermat. y formación de reservas. Empadronar suficiente temprano para permitir capacitación – Si es muy temprano, esperm. mueren antes que ovocito llegue al oviducto. Empadronar suficientemente temprano para que vida fértil de esperm. y ovocito sobrelapen. Ovocito Espermatozoide (horas) (horas) Ganado 20-24 30-48 Caballo 6-8 72-120 Oveja 16-24 30-48 Cerda 8-10 24-72 Eventos son coordinados por producción de E2 de Folículo Graafian Vida Fértil Pero no muy tarde - ovocito envejecido

Largo de Tiempo de Tiempo de Estro Ovulación Inseminación Ganado 12-19 horas 10-11 horas 7-18 horas luego inicio de luego inicio de celo celo Caballo 2-11 días 1-2 días 2ndo día de celo antes de finalizar y cada dos días celo resto del celo Oveja 24-36 horas 24-36 horas 12-18 horas luego inicio del luego inicio del celo celo Cerda 48-72 horas 35-45 horas 16-24 horas luego inicio del luego inicio del celo 2nda inseminación 8- 24 horas después de la primera