Introducción

La inseminación artificial a tiempo fijo (IATF) es una herramienta de la biotecnología reproductiva que contribuye al mejoramiento genético de los hatos ganaderos por el uso de toros de alto valor genético (^{Salgado et al., 2015}). Esta técnica involucra el uso de protocolos hormonales de sincronización del estro y la ovulación, dentro de los cuales los tratamientos a base estradiol asociados con dispositivos intravaginales de progesterona han logrado porcentajes de preñez de alrededor de un 50 % y, por tanto, son considerados los de elección (^{Bó et al., 2018}), sin embargo, el uso de hormonas esteroidales está restringido en países como Estados Unidos y Nueva Zelanda y también en la Unión Europea, lo que genera la necesidad de desarrollar tratamientos alternos (^{Sistema de Información sobre Comercio Exterior, 2021}).

La IATF y los nuevos protocolos de sincronización de la ovulación resultan en una opción interesante para aumentar el desempeño reproductivo sin la necesidad de la detección de celos (^{Bó & Baruselli, 2002}). El desarrollo de la biotecnología reproductiva involucra el mejoramiento genético para rescatar las potencialidades productivas a través de la inseminación artificial y la IATF, lo cual incide en mejorar la genética a partir de la reproducción y su producción por medio del manejo del ciclo estral de la vaca, lo que garantiza una cría al año y así rescatar las características productivas en el tiempo, de generación en generación, con el uso de reproductores superiores a través del semen y a partir de los cruzamientos interraciales y la selección genética (^{Carvajal & Kerr, 2015}). Así, la técnica de sincronización permite agrupar partos, reducir el intervalo entre ellos y obtener lotes de becerros uniformes en edad (^{González Stagnaro, 2001}).

Por su parte, los tratamientos hormonales que combinan el uso de GnRH y PGF2α han logrado sincronizar el estro y la ovulación en vacas lecheras y búfalos, pero en novillas los resultados han sido muy variables, reportándose dispersiones en el estro, persistencia de folículos y bajas tasas de ovulación (^{Barreiros Santos, et al., 2014}); por lo tanto, y con el objetivo de disminuir la variabilidad de estos resultados, se han creado protocolos en combinación con dispositivos de liberación de progesterona (P4), dentro de los cuales se resalta el tratamiento P4-Cosynch que combina el uso de P4 con GnRH y PGF2α, dando buenos resultados en la sincronización de vacas y novillas de razas lecheras y cárnicas (^{Colazo et al., 2017}; ^{Ferraz et al., 2016}).

El objetivo de este estudio fue evaluar el protocolo CoSynch con y sin adición de progesterona y eCG sobre la tasa de preñez y el diámetro folicular en novillas Bos indicus y la hipótesis de este estudio fue que con el uso de la GnRH y el dispositivo se pueden obtener resultados similares en tasa de preñez al compararse con protocolos tradicionales de estradiol.

Materiales y métodos

Animales y tratamientos

Para el presente estudio se utilizaron un total de 158 novillas a las que se les evaluaron las estructuras ováricas para determinar su estado de ciclicidad y las que presentaron cuerpos lúteos o folículos con un diámetro > 9 mm se clasificaron como cíclicas, mientras que las que no presentaron ninguna de las dos estructuras se clasificaron como acíclicas, para un total de 97 novillas cíclicas y 61 acíclicas, las cuales fueron sometidas a seis tratamientos específicos. Los animales del T1 (n = 28) fueron las novillas cíclicas y las del T2 fueron las novillas acíclicas (n = 12), a los cuales se les realizó un protocolo Cosynch convencional que consistió en la aplicación de 0,25 mg de gonadorelina (Fertagyl®, Over, Colombia) el día 0 del protocolo, donde siete días después se les aplicaron 25 mg de cloprostenol (Prostal®, Over, Colombia) y en el día 9 se utilizaron 0,25 mg de gonadorelina como inductor de ovulación y los animales fueron inseminados de inmediato (figura 1).

Fuente: Elaboración propia

Figura 1 Novillas cíclicas-acíclicas con el protocolo Cosynch tradicional 

Los animales del T3 (n = 38) fueron novillas cíclicas y para el T4 fueron novillas acíclicas (n = 31). Las novillas se sincronizaron con el protocolo P4-Cosynch, para lo cual, en el día 0 del protocolo se les aplicó 0,25 mg de gonadorelina (Fertagyl®, Over, Colombia) y se les insertó un dispositivo intravaginal en monodosis con 0,5 g de progesterona (DIB®, Zoetis, Colombia), posterior a ello, el día 7 fue removida la fuente de P4 y se aplicaron 2 ml de cloprostenol (Prostal®, Over, Colombia) y a las 64 horas más tarde se indujo la ovulación mediante el empleo de 0,25 mg de gonadorelina y se realizó la IATF seguido a esto (figura 2).

Elaboración propia

Figura 2 Novillas cíclicas-acíclicas con el protocolo Cosynch con progesterona 

Para el T5, las novillas fueron cíclicas (n = 31) y para el T6 las novillas fueron acíclicas (n = 18), donde todas se sincronizaron con el protocolo P4-Cosynch, anteriormente descrito, con la variante de que en el día siete fueron aplicadas 300 UI de la hormona gonadotropina coriónica equina (eCG) (Novormon®, Zoetis, Colombia) (figura 3).

Fuente: Elaboración propia

Figura 3 Novillas cíclicas-acíclicas con el protocolo Cosynch con progesterona y eCG  

Resultados y discusión

El desarrollo de protocolos de sincronización a base de la GnRH se basó en la combinación de tratamientos que permitieran controlar la dinámica folicular y la fase lútea, a tal punto que el tiempo de ovulación pudiera ser sincronizado con precisión.

Tabla 1 Porcentaje de preñez en novillas Bos indicus cíclicas y acíclicas sincronizadas con protocolo Cosynch 

^{Nota aclaratoria}las medias a y b difieren significativamente (p = 0,0803)

Fuente: Elaboración propia

Se encontró un efecto (P = 0,0803) entre los tratamientos evaluados sobre las tasas de preñez. Al realizar la comparación de proporciones de preñez entre los diferentes tratamientos, se encontró que el T1 y el T2 fueron estadísticamente iguales (p > 0,05) y de la misma manera sucedió con los tratamientos T3, T4, T5 y T6, pero se encontraron diferencias (p ≤ 0,05) entre T1 y T2 al compararlos con T3, T4, T5 y T6.

Con T1 y T2, que correspondieron al Cosynch tradicional (novillas cíclicas y acíclicas, respectivamente), no se encontraron diferencias significativas, así, en el T1 se evaluó el protocolo Cosynch tradicional en novillas cíclicas en el que se obtuvo un porcentaje de preñez del 10,7 % y en el T2 se evaluó en novillas acíclicas, donde el porcentaje de preñez fue del 16,6 %, sin haber diferencias significativas entre los dos tratamientos (p > 0,05). Este resultado es similar al referenciado por ^{Villa et al. (2007)}, quienes reportaron un 19,3 % en animales B. indicus y, al respecto, ^{Colazo y Ambrosio (2011)} evidenciaron que en animales del trópico y especialmente en las novillas B. indicus, solo el 31,7 % lograron obtener una respuesta ovulatoria al primer tratamiento con GnRH, lo que explica en gran manera los resultados de este protocolo.

Una consideración importante del tratamiento Cosynch (T1 y T2) y sus resultados reportados por la literatura sería lo relacionado con los aspectos fisiológicos, lo cual, para su efectividad, requiere que el 90 % de los animales ovulen tras la primera aplicación de GnRH en el día 0, con el fin de que los niveles de hormona folículo estimulante (FSH) circulantes puedan sincronizar una nueva onda y permitir el crecimiento uniforme de los folículos, de lo contrario, si el folículo de la onda anterior no ovula en el día 0, se producirá una luteinización que retarda el reclutamiento (^{Bó et al., 2016}; ^{Peel et al., 2012}; ^{Ratzburg et al., 2020}). Por este motivo, la eficacia de la GnRH para inducir la emergencia de una nueva onda es relativamente baja, cuando esta primera GnRH no logra inducir la emergencia de una nueva onda. Lo anterior favorece la formación de un folículo persistente que tiene dos desventajas: a) el estro se adelanta y la ovulación muchas veces ocurre antes de la IATF, disminuyendo la tasa de preñez (^{Martínez et al., 2002}) y b) se forman folículos persistentes o envejecidos y el ovocito reinicia la meiosis antes de la ovulación, disminuyendo la fertilidad (^{Mihm et al., 1994}; ^{Ahmad et al., 1997}).

En el presente trabajo, T1 y T2 fueron iniciados en días aleatorios del ciclo estral, donde no es controlable el tamaño folicular para que este pueda ejercer una buena sincronización, ya que se requiere de tamaños de folículos mayores a 8 mm para que haya una expresión de receptores de hormona luteinizante (LH) en las células de la teca interna del folículo y, así, se pueda ejercer un efecto adecuado en la sincronización de la onda (^{Bao et al., 1997}; ^{Rawan et al., 2015}), lo que podría estar relacionado con el resultado obtenido en los tratamientos T1 y T2.

Al comparar T3, T4, T5 y T6 se encontró que no existen diferencias significativas estadísticas entre ellos, sin embargo, fueron estadísticamente diferentes (p < 0,05) a T1 y T2 (tabla 1). Por su parte, el porcentaje de preñez obtenido en novillas cíclicas y acíclicas cuando se adicionó la progesterona fue del 36,8 % y el 41,9 % (T3 y T4, respectivamente), donde estos porcentajes fueron similares a los obtenidos por autores como ^{Lopes et al. (2013)} y ^{Madureira et al. (2020)}, quienes reportaron un 35,7 % y un 36,6 % en novillas B. indicus cruzadas.

Se puede observar en el presente estudio que estos resultados mejoran al incluir la fuente de progesterona, al compararse con T1 y T2. Así, el efecto de la progesterona podría ser explicado por lo reportado por autores como ^{Bó (2020)} y ^{Oliveira et al. (2021)}, quienes describieron que la progesterona mejora la tasa de preñez, dado que esta impide la secreción de estrógenos endógenos e inhibina, lo que aumenta la secreción de FSH y el inicio de una nueva onda folicular. Con el retiro de la fuente exógena de progesterona y la posterior aplicación de GnRH al momento de la IATF, se genera una retroalimentación positiva sobre la hormona liberadora de gonadotropinas que incrementa la frecuencia de los pulsos de LH, que su vez ayuda a la maduración y la ovulación del folículo dominante, eventos fundamentales que garantizan la concepción (^{Bó, 2020}; ^{Oliveira et al., 2021}).

Al incluir la eCG en el tratamiento Cosynch (T5 y T6) (38,7 % y 27,6 %, respectivamente) esto no mostró una diferencia significativa respecto a T3 y T4, donde estos resultados son similares a los de ^{Menchaca et al. (2013)}, quienes alcanzaron un porcentaje de preñez de 44 % vs. 32 % para novillas con o sin eCG, respectivamente. Además, estos autores evidenciaron que existe una mejora estadísticamente significativa en hembras bovinas que no presentaron buena condición ni cuerpo lúteo (CL) al momento de la inserción de la progesterona, mientras que en esta investigación se trabajó con novillas con excelente condición corporal, siendo esta un promedio de 4, por lo tanto, se puede inferir que la hormona eCG no tuvo efecto, dado que los animales no necesitaban de un estímulo extra para aumentar el tamaño de los folículos preovulatorios (figura 4).

Por otra parte, al evaluar el uso del protocolo Cosynch modificado con el uso del dispositivo intravaginal entre novillas cíclicas y acíclicas no se obtuvieron diferencias significativas (p ≥ 0,05) en los porcentajes de preñez, siendo estos de 36,8 % y 41,94 %, respectivamente (figura 4).

Fuente: Elaboración propia

Figura 4 Resultado de preñez con uso de la hormona eCG en novillas cíclicas y acíclicas 

^{Lopes Helguera et al. (2018)} y ^{Bilbao et al. (2019)} manifestaron que el uso de la hormona progesterona en animales cíclicos o acíclicos en el protocolo disminuye el periodo de dominancia del folículo, por lo tanto, el inicio de la onda es menos disperso y la sincronía del ciclo logra ser efectiva, de modo que los resultados obtenidos con el protocolo 2 demuestran una excelente respuesta tanto en novillas cíclicas como acíclicas, considerándose entonces como un tratamiento alterno a los tradicionales.

Finalmente, en esta investigación se evaluó el tamaño promedio de los folículos preovulatorios al momento de la inseminación a tiempo fijo, evaluando T1 (Cosynch tradicional), T2 (Cosynch con adición de progesterona) y T3 (Cosynch con adición de eCG) independientemente de la ciclicidad, sin encontrar diferencias significativas entre los tratamientos (P ≥ 0,05) (figura 5).

Fuente: Elaboración propia

Figura 5 Promedio del tamaño folicular en novillas sometidas a tres protocolos hormonales 

El tamaño de los folículos preovulatorios ha sido evaluado por autores como ^{Duica (2010)}, ^{Palomino et al. (2020)} y ^{Scandolo et al. (2020)}, quienes reportaron valores promedio de 10,4 mm ± 04, 11,8 mm ± 07 y 11,6 mm ± 0,7 mm, respectivamente, al día nueve del protocolo de sincronización en hembras bovinas Bos indicus; mientras que ^{Guzmán (2018)}, al evaluar el efecto del diámetro del folículo al momento de la IATF y relacionarlo con las tasas de preñez en vacas Nelore, informó que el 8,0 % de los animales tenía folículos menores a 7,5 mm; el 39,7 % de la población tenía tamaños foliculares entre 7,5 y 11,0 mm; el 46,5 % entre 11,1 mm y 14,4 mm y solo el 5,6 % reportaron valores superiores a 14,4 mm, los cuales mencionaron que la tasa de preñez mejora cuanto mayor es el diámetro del folículo preovulatorio el día de la IATF, obteniendo la mejor taza de preñez con respecto a los demás tratamientos cuando los animales tenían tamaños foliculares alrededor de 11,1 mm y 14,4 mm.

Ahora bien, en el presente estudio, al relacionar esta variable con el porcentaje de preñez obtenido por tratamiento (12,5 %, 39,13 % y 34,78 %, protocolos 1, 2 y 3, respectivamente) (figura 5), los resultados muestran que no hubo diferencias significativas entre los tratamientos y se puede considerar que hay un aumento a nivel porcentual en la tasa de preñez cuando el tamaño del folículo preovulatorio sobrepasa los 11 mm. Datos coincidentes de ^{Gimenes et al. (2008)} reportaron que en el ganado de Bos indicus, la respuesta ovulatoria es de 33 %, 80 % y 90 % en folículos con diámetros de 7-8,4 mm, 8,5-10 mm y > 10 mm, respectivamente.

En el T1, el tamaño promedio de los folículos ovulatorios fue de 10,8 mm, que al relacionarlo con el porcentaje de preñez de 12,5 % se podría inferir que el bajo porcentaje se debe a que las vacas inducidas a ovular folículos tienen diámetros menores a 11,5 mm y que tienen menos fertilidad debido a la formación de un CL pequeño que secreta menos concentraciones séricas de P4 en la fase lútea subsiguiente vs. las vacas que ovulan folículos más grandes (^{Vasconcelos et al., 2001}).

Por último, los resultados de este estudio no difieren cuando los folículos están entre 11,21 mm y 11,77 mm, datos coincidentes con los reportados por ^{Sá Filho et al. (2010)}, quienes obtuvieron un porcentaje de preñez en vacas Nelore del 46,6 % cuando los folículos tenían un tamaño de 11,1 mm a 14,4 mm.

Conclusiones

El uso de la hormona GnRH en combinación con progesterona en protocolo Cosynch mejora significativamente la tasa de preñez en novillas Bos indicus, en comparación al protocolo Cosynch tradicional.

Contribución de los autores

Oscar Vergara Garay: definición de variables a analizar, análisis estadísticos e interpretación de los datos; Roger Salgado Otero: interpretación de los datos y escritura, construcción de las gráficas y figura y revisión del artículo; Julia Sehuanes Hoyos: adquisición de fotografías, construcción de las gráficas, interpretación de los datos y escritura; María Angélica Vergara Avilez: construcción de las gráficas y figuras, interpretación de los datos y escritura. Adicionalmente, todos los autores revisaron y aprobaron el documento final.

Implicaciones éticas

La fase experimental se realizó con la asesoría del director, teniendo en cuenta los procesos y aspectos que minimicen las incomodidades, evitando al máximo la vulneración de las libertades del bienestar animal plasmadas en la Ley 1774 de 2016 y basándonos en las normas éticas contenidas en las leyes 84 de 1989 y 576 de 2000. También se cumplió con la política de ética de la investigación, bioética e integridad científica.