INTRODUCCIÓN

En la selección de machos, la heredabilidad alta de características sexuales tales como precocidad y fertilidad tienen gran impacto sobre el éxito económico de las granjas de ovinos. En general, el desarrollo sexual de corderos machos parece estar más asociado con el crecimiento corporal que con la edad. El peso corporal puede ser un mejor criterio para el logro de la pubertad que la edad cronológica únicamente ^[1-3]. La tasa de crecimiento testicular ha sido reportada más rápida en corderos de razas altamente prolíficas, tales como Landrance finlandesa, que en menos prolíficas como la Awassi ^[4]. Nazari et al ^[3] después de observar el crecimiento testicular encontraron diferencias consistentes en el desarrollo de la actividad sexual y de la producción espermática, sugiriendo que corderos jóvenes de razas prolíficas (Romanov y Landrance finlandés), pueden diferir en su futuro desempeño reproductivo. El desarrollo temprano de la pubertad asociado con el incremento del peso corporal es deseable en el desempeño reproductivo mejorado ^[5]. De acuerdo con la relación entre estas características, la selección de corderos en edades juveniles podría mejorar la eficiencia de selección ^[6].

La pubertad corresponde a la transición hacia la adultez y se puede definir en machos como el periodo de tiempo cuando los espermatozoides fértiles están presentes en el eyaculado ^[7]. Una de las definiciones es el momento en el que los machos muestran interés por las hembras en celo y las montan con eyaculación exitosa ^[2]. También ha sido descrita la pubertad como el estado de madurez sexual cuando el cordero macho es capaz de expresar comportamiento sexual completo para producir y liberar gametos ^[8]. De acuerdo con algunos autores, el 80% de los corderos machos muestra desprendimiento del proceso uretral al inicio de la pubertad ^[9,10]. Otra definición en corderos se basa en la producción sostenida de testosterona plasmática (1 ng/ml) durante tres muestras sanguíneas consecutivas realizadas en una semana y confirmadas por la presencia de espermatozoides en el eyaculado con al menos 30% de motilidad progresiva ^[7,11].

Información acerca del inicio de la pubertad se considera de importancia para el éxito del manejo reproductivo ^[12]. La precocidad sexual y la fertilidad proveen un gran impacto en el éxito económico de los rebaños ovinos con un incremento en el número de corderos por año.

Actualmente existe poca información disponible relacionada con la concentración de testosterona, calidad seminal, libido y desempeño sexual en corderos en condiciones de baja altitud en un país tropical no estacional ^[13].

El objetivo de este estudio fue evaluar el desarrollo de la habilidad reproductiva con relación a la calidad seminal, características morfológicas (testículos-pene) y testosterona plasmática en animales jóvenes Ovino de Pelo Colombiano (OPC) y sus cruces raciales, Katahdin (KO) y Santa Inés (SO) que crecieron bajo condiciones tropicales de baja altitud en Colombia (Orinoquia).

MATERIALES Y METODOS

Animales y ubicación geográfica. Todos los procedimientos fueron aprobados por el Comité de Bioética de la Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad de La Salle (protocolo número 141, Septiembre de 2015).

El estudio se desarrolló en la finca experimental de La Congregación, de propiedad de la universidad de La Salle, localizada en el sur oeste de Colombia a 04° 09' 12"N + 73°38'06"W y altitud de 650 msnm. Quince corderos machos, con edades entre 3 y 4 meses al inicio del experimento, de tres cruces raciales diferentes (n = 5 por grupo racial), se mantuvieron en el estudio hasta los doce meses de edad. Las razas estudiadas fueron Ovino de Pelo Colombiano (OPC) y sus cruces con razas foráneas Katahdin x OPC (KO) y Santa Inés x OPC (SO). Los corderos nacieron en la misma finca y se escogieron por apareamiento o cruzamiento de los padres. Los corderos crecieron en un mismo grupo contemporáneo en pastoreo rotacional (Brachiaria sp.), hasta finalizar la investigación. Se ofreció sal mineral y agua Ad libitum.

Peso corporal, circunferencia escrotal y volumen testicular. Mensualmente el mismo operador durante todo el experimento registró estas variables. Se realizó ecografía (Pie Medical Aquila Pro VET ^TM) en cada testículo observando el mediastino testicular (rete testis) indicando su presencia o ausencia ^[14].

La circunferencia escrotal (SC) se midió utilizando una cinta flexible en la parte más ancha del diámetro escrotal. El peso corporal se determinó utilizando una báscula electrónica. El volumen testicular se calculó (TV) mediante la fórmula para un esferoide prolato:

donde a=volumen testicular (ml), b=largo testículo (cm), c=ancho testículo (cm) and k=grosor testículo (0.2 cm en este experimento), de un solo testículo, b y c, donde se derivan de las medidas tomadas con el caliper y el volumen testicular total= volumen testicular izquierdo + volumen testicular derecho ^[15,16].

El desprendimiento del proceso uretral se observó en los corderos machos retrayendo el prepucio y exponiendo el pene con el propósito de observar esta pieza anatómica ^[9].

Evaluación de las características seminales en corderos. Una vez al mes, desde los cuatro hasta los doce meses de edad, el semen se colectó por electroeyaculación (Ideal^® ElectroJac^®6, Neogen Animal Safety, Lexington, KY), el pene se expuso desde la cavidad prepucial y el proceso uretral se introdujo gentilmente dentro de un tubo cónico a inicio del proceso de la eyaculación. El semen se colocó en un baño serológico a 37°C y sujeto a las siguientes pruebas: 1.) evaluación del volumen en un tubo cónico graduado con intervalos visibles ópticamente de 0.1 mL. 2.) la motilidad masal se determinó por el tipo de ondas en una escala subjetiva de ondas de 1 a 5, donde uno correspondió ausencia de ondas y 5, cuando las ondas presentaron un movimiento espermático vigoroso. La motiliad progresiva individual (%) se determinó de acuerdo con el procedimiento propuesto por Masoudi et al ^[17]. 3.) La concentración espermática se determinó por espectofotometría (540 nm). La proporción de espermatozoides morfológicamente normales y anormales se realizó mediante la tinción de eosina-nigrosina, contando 200 espermatozoides con aceite de inmersión y aumento de objetivo (1000X) en campos al azar. Los espermatozoides anormales se clasificaron como cabezas anormales, anormalidades de pieza media, anormalidades de cola, gotas citoplasmáticas proximales y distales, cabezas sueltas ^[18]. Todos los exámenes fueron realizados por la misma persona.

Concentración plasmática de testosterona. Se colectaron muestras de sangre por punción de la vena yugular desde los cuatro a los doce meses de edad (cada dos meses) durante 5 horas (6 a.m. a 11 a.m.) con intervalos de 45 minutos utilizando tubos al vacío con heparina ^[10]. El plasma se obtuvo por centrifugación a 1500 g durante 15 min dentro de la hora siguiente a su colecta y se conservó a -70°C. La concentración de testosterona en las muestras de plasma se midió en duplicado utilizando un paquete comercial de un inmunoensayo enzimático (DS-EIA-Steroid-Testosterone RH-353, Italy). Se utilizó una curva de calibración con el propósito de determinar las concentraciones en un rango de 1.25 a 40 nmol/l de testosterona en plasma. Muestras conocidas de un macho adulto y de una hembra ovariectomizada se utilizaron como controles positivos y negativos respectivamente. El límite inferior de detección fue de 0.2 nmol/l y el coeficiente de variación inter e intra ensayo fue de 6.7% y 5.5% respectivamente.

En cada macho, las curvas de testosterona se elaboraron sobre un periodo de 5 horas para determinar el valor máximo y la media. El área bajo la curva se analizó para esta variable.

Análisis estadístico. Los datos para las características del semen, concentración de testosterona (AUC, media) y las mediciones corporales y testiculares se analizaron por el efecto de edad (tiempo), genotipo, e interacción de tiempo-genotipo, usando el análisis de varianza de mediciones repetidas, procedimiento GLM. Se utilizó una prueba de Duncan para la comparación de las medias. Los datos se presentan como medias y SEM. EL nivel de significancia utilizado en todas las pruebas fue de p<0.05. Los datos se analizaron mediante SAS System (SAS version 9.12, SAS Institute Inc.).

RESULTADOS

La totalidad de los parámetros de los corderos involucrados en esta investigación en edades desde los cuatro hasta los doce meses de edad se presentan en la tabla 1, resumidos en la media y el error estándar de las mediciones corporales (PC, CE, VT), rete testis, proceso uretral.

Tabla 1 Mediciones corporales medias, presencia de processus urethrae en diferentes meses en la raza Ovino de Pelo Colombiano (OPC) y sus cruces con Katahdin (KO) y Santa Inés (SO). 

A,B Diferencias (p<0.05) entre genotipo dentro del tiempo. a-c Diferencias (p<0.05) entre los puntos de tiempo dentro de genotipo. ¹Se muestran las mayores SEM. ²P-value para genotipo (G), edad (meses) y su interacción (G × M). ³ Rete testis: si o no (+ /-); 4 Proceso uretral: desprendidaa si o no (+ /-).

Observando algunas características durante el desarrollo sexual de los corderos, a los seis meses de edad la mayoría de los animales de todos los grupos raciales presentaron la rete testis por ultrasonido, lo cual es considerado como una evidencia de presencia de espermatozoides en este túbulo colector provenientes de los túbulos seminíferos como evidencia de maduración sexual. Algo similar ocurrió con el desprendimiento del proceso uretral, otra evidencia de desarrollo sexual durante la pubertad en los machos.

En la tabla 2 se incluye la concentración de testosterona, AUC, media y error estándar de la calidad seminal (concentración, motilidad progresiva, individual), en los tres grupos raciales evaluados.

Tabla 2 Características medias de testosterona y espermatozoides a diferentes meses de edad en Ovino de Pelo Colombiano (OPC) y sus cruces con Katahdin (KO) y Santa Inés (SO). 

A, B Diferencias (p<0.05) entre genotipo dentro de puntos de tiempo. a-c Diferencias (p<0.05) entre puntos de tiempo points? dentro de genotipo. ¹Se muestran los mayores SEM. ²P-value para genotipo (G), edad (Meses) y su interacción (G × M); ³AUC: Área bajo la curva de testosterona. 6 Desviación estándar (± SD).

El efecto del genotipo fue significativo para la evolución del desarrollo corporal (PC, CE, VT) en el tiempo (p<0.05). Los cruces de Santa Inés y Katahdin presentaron los valores más altos en PC durante la investigación mientras que los corderos OPC mantuvieron los valores más bajos hasta el final de la investigación; un desarrollo similar se observó para CE y VT en los corderos (Figura 1).

A,B Diferencias (p<0.05) entre genotipo dentro de meses para el peso corporal (PC). a,b Diferencias (p<0.05) entre genotipo dentro de meses para circunferencia escrotal (CE).

Figure 1 Relación entre la edad (meses), el peso corporal y la circunferencia escrotal en corderos machos Ovino de Pelo Colombiano (OPC) y cruces con Katahdin (KO) y Santa Inés (SO). 

En este estudio, se observaron diferencias significativas entre grupos genéticos (Tabla 1), con los valores menores para OPC en la circunferencia escrotal y volumen testicular (p<0.05).

En conclusión, el patrón de testosterona circulante fue similar en los tres grupos pero en la AUC este patrón mostró diferencias significativas para efecto de edad, tiempo y su interacción (p<0.05). La figura 2 muestra la evolución detallada del AUC en el tiempo y en función del genotipo.

A,B Diferencias (p<0.05) entre genotipo dentro de meses.

Figura 2 Edad relacionada al área bajo la curva de testosterona en corderos machos Ovino de Pelo Colombiano (OPC) y sus cruces con Katahdin (KO) y Santa Inés (SO). 

El efecto del genotipo y tiempo se observó para la calidad seminal (concentración y motilidad) (p<0.05). La tabla 2 muestra la evolución detallada de estas variables en el tiempo y en función del genotipo.

La concentración máxima de testosterona y la amplitud en los tres grupos raciales y en el tiempo mostró valores más altos para el grupo racial SO. Estos datos no fueron incluidos en la tabla y en su lugar se incluyeron el área bajo la curva y la media, debido a que mostraron diferencias significativas entre los grupos en el efecto tiempo (p<0.05). No se presentaron asociaciones entre los niveles de testosterona y calidad seminal o mediciones corporales.

DISCUSIÓN

El objeto de este estudio fue describir el desarrollo reproductivo en corderos jóvenes durante el primer año de vida de grupos raciales de ovinos de pelo bajo condiciones de baja altitud en un país tropical no estacional. La determinación de la edad al inicio de la pubertad varía entre investigadores y depende de las metodologías o variables seleccionadas por ellos. Es importante mencionar los diferentes criterios usados para determinar este momento fundamental del desarrollo de los corderos. La presencia de espermatozoides con motilidad en un eyaculado, el logro de peso corporal adulto (50 a 60%), el desprendimiento del proceso uretral y la habilidad del cordero para detectar el celo son variables consideradas para determinar el inicio de la pubertad ^[19-22].

La ganancia diaria de peso es un factor determinante en el desarrollo sexual y el inicio de la pubertad en corderos se alcanza cuando los corderos obtienen entre el 50 y 60% de su peso corporal adulto (19). Las razas puras Katahdin y Santa Inés son razas especializadas para la producción de carne en USA y Brasil y en esos rebaños la selección de individuos superiores se ha enfocado en la conformación y peso corporal los cuales tienden un incremento en talla y peso de animales adultos y en consecuencia la reducción en la edad a su madurez ^[23-26].

Por esta razón, los cruces para las razas seleccionadas en este estudio se basaron en un grupo racial criollo, el Ovino de pelo colombiano (OPC), y sus cruces con Katahdin y Santa Inés. La raza OPC es considerada una raza criolla la cual ha tenido una muy adecuada adaptación a la región a pesar de no hacerse mejoramiento genético desde su arribo con los españoles al territorio colombiano durante la conquista ^[27,28]. Por esto es importante realizar cruces con razas mejoradas ^[29], tales como KO y SO, los dos grupos raciales seleccionados para esta investigación, los cuales alcanzan la pubertad a pesos similares a diferencia de los corderos OPC que llegaron a la pubertad con pesos más bajos y mayor edad, lo que indica que el peso corporal es una medida relevante para la selección de animales para la reproducción.

La pubertad en los machos se relaciona estrechamente con el crecimiento testicular ^[6]. Durante esta investigación se observó en los corderos un incremento significativo en el volumen testicular sugiriendo que los animales presentaron un desarrollo sexual rápido desde los cuatro meses; resultados similares a los obtenidos por Emsen ^[4], quien observó un incremento marcado de los 90 a los 180 días de edad.

El volumen testicular y el peso vivo más altos se obtuvieron con corderos K y SO ya que el volumen testicular esta relacionad con el peso corporal y también a la alimentación del animal ^[30-32]. Los resultados del volumen testicular son muy similares a los reportados en razas puras Awasi (A), y Red Karaman (R), de Turkia con 17.7±2.6 ml y 21.3±2.6 ml respectivamente y sus cruces a los 6 meses de edad ^[4].

El inicio de la pubertad también se define por el diámetro medio de los túbulos seminíferos, que divergen en el mediastino testicular y están altamente correlacionados con el peso testicular ^[33]. El mediastino testicular aparece en la parte central del testículo como una línea hiper ecogénica ^[34], el tipo de ecogenicidad puede estar involucrado en una puntuación que indique claramente su presencia, sí o no. Luego, esta apariencia anatómica puede asociarse con la presencia de espermatozoides en este conducto proveniente de los diversos túbulos seminíferos, lo que podría considerarse un elemento importante para determinar el inicio de la pubertad; el 80% de los corderos carneros KO y SO mostraron el mediastino durante el tiempo considerado como inicio de la pubertad en comparación con el 40% de la OPC. La presencia o no de la rete testis evaluada por ultrasonido se asoció a la presencia de espermatozoides en la eyaculación.

Comparando los resultados de un estudio en Brasil con la raza Santa Inés en la determinación del inicio de la pubertad basado en el desprendimiento del proceso uretral, se observan resultados similares entre KO y SO con la raza brasileña, mientras que los corderos OPC alcanzaron el desprendimiento uretral con ocho meses de edad ^[10]. Se pudo observar una alta relación en el inicio de la pubertad y la aparición de mediastino y el desprendimiento del proceso uretral.

Con respecto a todos los datos obtenidos del análisis de testosterona, se observa cómo la concentración difiere de los resultados anteriores de los autores colombianos ^[12], probablemente porque ellos tenían solo una medida, en comparación con la presente investigación, donde la media provino de muestras recolectadas durante 5 horas con un intervalo de 45 minutos, ya que esta prueba se diseñó para obtener al menos uno de los picos de testosterona que se producen fisiológicamente en un carnero en 24 horas. Avellaneda ^[13] informó, con una extracción de sangre, los siguientes valores para la Mora colombiana (0.41±0.08 ng/ml), Romney Marsh (0.55±0.25 ng/ml), OPC (0.46±0.09 ng/ml) y Hampshire (1.69±0.32 ng/ml). Los resultados de esta investigación fueron similares con los datos de Hampshire, que son 1.3±0.1ng/ml, 1.4± 0.1ng/ml, 1.5±0.2 ng/ml para OPC, SO y KO respectivamente.

Otra evaluación realizada durante el análisis de testosterona fue el área bajo la curva (AUC), un parámetro que podría considerarse muy útil, ya que muestra los niveles de testosterona durante 5 horas, se pudieron obtener los niveles más altos, los más bajos y el delta, lo que hace de esta herramienta otra manera mucho más completa de analizar la concentración hormonal. Estos resultados de la testosterona permitieron concluir cómo todos los animales a los ocho meses de edad mostraron niveles de testosterona expresados en el AUC similares a los adultos, logrando concluir cómo durante este tiempo ya son carneros adultos jóvenes y expresan una especie de madurez sexual.

Al analizar la concentración de espermatozoides y la motilidad progresiva individual durante el desarrollo de los corderos machos, esta relacionó con el aumento de las variables de calidad del semen, especialmente desde el mes 6 de edad e incrementando hasta los diez meses de edad, cuando se produjo una estabilización de valores. La concentración y la motilidad progresiva mantuvieron la similitud hasta los 12 meses de edad cuando finalizó el ensayo y se observaron diferencias significativas entre los grupos raciales a lo largo del experimento (p<0.05). Los corderos KO mostraron mayor precocidad en los parámetros de calidad seminal. En este estudio, las variables de semen aumentaron rápidamente de forma lineal, comenzando con seis meses de edad en general, y esto se observó particularmente entre los 7 y 10 meses de edad, cuando las variables de semen alcanzaron niveles estables similares a los parámetros de los carneros adultos.

En conclusión, las condiciones tropicales no estacionales en Colombia, dependiendo de las variables incluidas, el peso corporal, el desarrollo testicular, la morfología del pene, la calidad del semen, la concentración de espermatozoides y los niveles de testosterona, se postula que alrededor de los seis meses de edad, se muestra el inicio de la pubertad en los tres biotipos. La metodología utilizando las diferentes variables reproductivas propuestas en este estudio para evaluar el desarrollo sexual, resulta ser una herramienta útil para determinar el inicio de la pubertad en los corderos machos.