Jiménez Palma Diana Evelyn
Córdova Izquierdo Alejandro
Guerra Liera, J.E.
Bedolla-Cedeño, J.C.
Resumen
En este trabajo se tratan los temas de prostaglandinas y la importancia de su utilización en programas de reproducción de bovinos para optimizar su eficiencia reproductiva.
Antecedentes de las prostaglandinas
En la década de los 30s, dos ginecólogos norteamericanos Kurzrok y Lieb, observaron que tiras de útero humano se contraían cuando eran expuestas al semen humano, posteriormente Goldbat y Von Eules lo describieron como: Una sustancia con actividad estimulatoria del músculo liso y vasodepresora en glándulas genitales accesorias y seminales, a la cual denominaron como Prostaglandinas (PGs), gracias a que el extracto inicial provenía de la próstata (Sayed, 2019; Fernández et al., 2015; Duharte, 2014). Años después Bergstrom y Sjoval aislaron a la PGE₂ a partir del ácido araquidónico utilizando homogenados de vesícula seminal de carnero (Malgor, 2016). Los prostanoides se generan a partir del ácido araquidónico (AA) por una vía metabólica conocida como ciclooxigenasa (Jin et al., 2017; Echeverria, 2006), son considerados autocoides, es decir, son sustancias endógenas con actividad biológica que actúan a distancias cortas de su lugar de síntesis (Jin et al., 2017).
En general, las prostaglandinas se encuentran en niveles muy bajos (cantidades nano molares) en los tejidos, pero tienen la capacidad de realizar actividades importantes en el organismo (William, 2021), es un mensajero intracelular que tiene la capacidad de transferir información entre dos o más tipos celulares en un órgano gracias a su acción paracrina; le permite acceder a los receptores expresados por células vecinas por su acción autocrina, la cual estimula sus propios receptores; y su acción intracrina que le da la capacidad de acceder a receptores nucleares (Domínguez, 2006). Se han encontrado diversas funciones de las prostaglandinas pues actúan como señales para varios procesos en el cuerpo: se producen en sitios de infección o daño tisular (como parte del proceso de curación), en la estimulación para la formación de un coagulo, participan en la contracción y relajación de los músculos del intestino y vías respiratorias, y también participan en la regulación del sistema reproductor de la hembra para el control de la ovulación, ciclo menstrual e inductor del parto (SFE, 2019).
Enfatizando más en la historia de la prostaglandinas en la reproducción, se ha encontrado que afectan la función de los ovarios, útero, placenta y la pituitaria para poder regular la reproducción en el ganado, además de tener efectos positivos en la ovulación, mantenimiento de la función lútea y gestación, reconocimiento materno del embarazo, implantación, durante el parto, reanudación de la ciclicidad ovárica posparto, tratamientos para infecciones, quistes luteinizados, placenta retenida, inducción del parto, pero también tiene efectos negativos principalmente abortos (Papich, 2016). Por lo mencionado anteriormente, se ha encontrado que las prostaglandinas son una herramienta para la sincronización de celos a favor de la eficiencia reproductiva, rentabilidad del hato tanto en ganaderías productoras de leche y carne, el uso de hormonas exógenas como las prostaglandinas favorece tener un control del ciclo estral (Bonilla 2021).
Importancia y características de las prostaglandinas relacionadas con la reproducción animal
Las prostaglandinas desempeñan un papel importante en las funciones reproductivas, tales como la ovulación, regresión del cuerpo lúteo, mantenimiento de la gestación y el parto (Banu et al., 2005; Weems et al., 2005). El ácido araquidónico se convierte en Prostaglandina H₂ (PGH₂) por la ciclooxigenasa (COX-1 y COX-2), posteriormente la PGH₂ se convierte en diferentes prostaglandinas PGE2, PGF2α, PGD2, PGI2 y TxA2 mediante sintetasas específicas (Banu et al., 2005). En rumiantes la PGF₂α y PGE₂ uterina, ambas drenan hacia la vena útero – ovárica y son transportadas desde la vena uterina a la arteria ovárica a través de una venoarterial local (conocida como plexo útero – ovárico), lo que permite un sistema de transporte local para que las PG pueda realizar su acción sin pasar a la circulación sistémica y el 65% al 99% se metaboliza en un solo paso de los pulmones (Banu et al., 2005).
3.1. PGF2α.
El descubrimiento de la prostaglandina como mediador de acciones hormonales marcaron un gran avance en el desarrollo de biotecnologías reproductivas por el conocimiento de la fisiología y la posibilidad de controlar el ciclo estral (Mellisho, 2006). La función más importante de las PGF₂α es la inducción del cuerpo lúteo, ya sea para el final de la fase lútea o final de la gestación, además también puede tener un efecto directo sobre los receptores a hormonas luteotrópicas, captación y transporte de colesterol hacia la mitocondria (Guzmán et al., 2017).
En mamíferos la PGF₂α se identifica como la hormona luteolítica, estimulante miometrial, genera contracciones en la musculatura lisa uterina que al mismo tiempo provoca la apertura del cuello, además de ser la encargada de regular la duración del cuerpo lúteo (Echeverria, 2006; Banu et al., 2005). Las análogos de las PGF₂α naturales y sintéticos son responsables de inducir la regresión del cuerpo lúteo hacia el final del diestro o gestación, además tienen la capacidad de regular la vida del cuerpo lúteo y cuando son administradas durante la segunda mitad de la gestación, promueven la regresión del cuerpo lúteo, produciendo un descenso de la progesterona plasmática e impulsan las contracciones del miometrio conjuntamente con la oxitocina provocando de esta manera el aborto o reabsorción de los fetos (Aréchiga et al., 2019).
Farmacología de la PGF2α.
Los prostanoides son metabolitos obtenidos del ácido araquidónico a través de la vía metabólica conocida como ciclooxigenasa. Las prostaglandinas F2α son consideradas sustancias con una importante actividad sobre el ciclo estral (Benitez et al., 2006; Torres et al., 2002).
Síntesis de las prostaglandinas.
Está formado por ácidos grasos insaturados que contienen un anillo de ciclopentano (5 carbonos) y derivan del precursor de los ácidos grasos poliinsaturados de cadena lineal de 20 carbonos (ácido araquidónico). El ácido araquidónico es un componente clave de los fosfolípidos que son en sí mismos componentes integrales de las membranas celulares y están en respuesta a diversos estímulos hormonales, químicos o físicos, el cual se pone en movimiento una cadena que da como resultado la formación y liberación de prostaglandinas (Utiger, 2019), dando como resultado la activación de la enzima fosfolipasa A, la cual cataliza la liberación de ácido araquidónico de moléculas de fosfolípidos y dependiendo de su estímulo (directo o indirecto) tendrá diferentes vías a las cuales dirigirse (Katzung, 2017).
Origen
La prostaglandina F2α se produce en las células endometriales en la última fase del ciclo estral cuando no hay embrión. Las células de la granulosa del folículo dominante en su estado preovulatorio y las células lúteas del final del diestro (Maldonado, 2019).
Metabolismo
El 80-90% de las prostaglandinas al pasar por circulación pulmonar se metabolizan rápidamente por medio de la omega-hidroxilación, posteriormente sufren una beta-oxidación de cadena carboxílica y su resultado es la generación de metabolitos tetranor y dinor inactivos. La deshidrogenación en C15 ocurre por la enzima prostaglandin-15-deshidrogenasa la cual es muy activa en riñón, pulmón y útero. La 15-deshidrogenación es un mecanismo fisiológico para la inactivación de las prostaglandinas. En pulmón, riñón y útero puede ocurrir Inter conversión de PGF2α por acción de la enzima 9-ceto-reductasa (Quintanilla, 2016).
Farmacodinamia
Las prostaglandinas transmiten un mensaje hormonal utilizando el modelo de receptor móvil dentro de la membrana. Se acoplan a su receptor de membrana celular y que induce en éste un cambio electromágnético que le permite desplazarse entre las dos capas fosfolipídicas de la membrana, hasta acoplarse con la enzima adenilciclasa que se encuentra incluida de manera normal en la membrana (Dutan et al., 2013).
Mecanismo de acción
En el organismo cumplen diferentes funciones relacionadas con la reproducción, la PGF2α se clasifica en natural (Dinoprost) o análogos sintéticos (Cloprostenol, Delprostenate, Luprostiol, Tiaprost, Fluprostenol). La primera PGF2α utilizada fue la natural, pero presentaron efectos colaterales indeseables, por lo cual se sintetizaron sus análogos, con características como: efecto más potente y menores efectos colaterales (Cabrera et al., 2012).
Su mecanismo de acción está mediado por receptores de 7 pasos con proteína G y la adenilciclasa como su efector, su principal mecanismo es en la supresión de la producción de la progesterona por parte del cuerpo lúteo, aprovechando las dos funciones principales de la PGF2α: Regresión del cuerpo lúteo y contracción del músculo liso del miometrio (Alzate 2020). En cuanto a la acción de regresión del cuerpo lúteo es incierto, pero se cree que puede estar relacionado con los cambios en el flujo sanguíneo en venas útero-ováricas, inhibición de la respuesta ovárica normal a las gonadotrofinas o en la estimulación de enzimas catalíticas y en cuanto al efecto del estímulo del músculo liso uterino causa una contracción y un efecto relajante en cérvix (Cabrera et al., 2012).
Regulación
La oxitocina (OT) es el principal estimulador de la prostaglandina F2α. La sensibilidad del endometrio de la vaca a la OT varía durante el ciclo estral (se han encontrado variaciones en la secreción de PGF2α en respuesta a la oxitocina durante la fase folicular y la fase lútea temprana), sin embargo, es importante destacar que la oxitocina no es esencial para que la PGF2α pueda secretarse durante la regresión del cuerpo lúteo. La progesterona y estrógenos pueden afectar de manera directa a la secreción basal de la PGF2α por parte del endometrio (Guzman et al., 2017).
Clasificación de la PGF2α.
PGF2α natural (Dinoprost)
Indicaciones de uso
Es una prostaglandina que tiene una actividad de regresión del cuerpo lúteo en la mayoría de los mamíferos, causando la aparición del celo y la ovulación en hembras con actividad sexual cíclica, si se utiliza durante el diestro, también es utilizada para la sincronización del celo, tratamiento de anestro, trastornos uterinos (enfermedades infecciosas), expulsión de fetos momificados e inductor del parto (Ceva, 2021; Cabrera et al., 2012).
5.1.2. Contraindicaciones y advertencias.
No debe utilizarse en animales que se encuentran gestantes (en los que no se pretenda causar aborto o para inducir el parto), tampoco debe utilizarse en animales con enfermedades de tracto respiratorio y gastrointestinal (Ceva, 2021; Cabrera et al., 2012).
5.1.3. Nombres comerciales y dosificación.
- Lutalyse (Zoetis, 2021):
Principio activo: Dinoprost trometamina.
Indicaciones: Puede utilizarse 3 días antes de la fecha esperada del parto y su respuesta al tratamiento varía entre individuos. Se puede utilizar a manera de ventaja para controlar la presentación del parto.
Administración: Única dosis de 2 ml, vía intramuscular.
Laboratorio: Zoetis MX. - Enzaprost (Ceva, 2021):
Principio activo: Dinoprost trometamina.
Indicaciones: Su utilización es recomendada para sincronización del estro, tratamiento para estro silencioso en vacas con cuerpo lúteo funcional, inductor del parto e inductor del aborto, coadyuvante en el tratamiento de metritis y piometra en presencia de cuerpo lúteo funcional o persistente.
Administración: 5 ml, vía intramuscular, en caso de ser necesario se puede administrar una segunda dosis a los 11 días.
Laboratorio: Ceva Salud Animal.
5.2. Análogos sintéticos (Cloprostenol).
Es un análogo sintético de la prostaglandina F2α, por su componente enantiómero dextrógiro (molécula biológica activa) le permite tener 3.5 veces mayor especialidad que una prostaglandina natural (Interprode, 2018).
5.2.1. Indicaciones de uso.
Puede ser utilizado para la sincronización e inducción del estro, inductor del parto, para tratamiento de disfunciones del cuerpo lúteo, anestro posparto, estro silencioso, ciclos anovulatorios, cuerpo lúteo persistente, tratamiento para enfermedades infecciosas, interrupción de la gestación, fetos momificados y retardo de la involución uterina (Cabrera et al., 2012).
Contraindicaciones y advertencias
No se han encontrado efectos adversos hasta 80 veces la dosis terapéutica recomendada, no se debe administrar a hembras gestantes, puede ser absorbida intradérmica por lo que no debe ser manipulado por mujeres embarazadas y en hombres se ha visto que puede causar broncoespasmos (Interprode, 2018; Cabrera et al., 2012).
Nombres comerciales.
- Celosil (MSD, 2020):
Principio activo: Cloprostenol sódico.
Administración: 2 ml, vía intramuscular.
Propiedades farmacodinámicas: Es un agente luteolítico, produce la regresión funcional y morfológica del cuerpo lúteo, seguido de un retorno del estro y ovulación de dos a cuatro días post tratamiento.
Laboratorio: MSD Salud Animal. - Reprodin (SAGARPA, 2019):
Principio activo: Cloprostenol sódico.
Administración: 2 ml, vía intramuscular.
Indicaciones: Es un agente luteolítico, su acción dará origen a la regresión del cuerpo lúteo, seguido de un retorno al celo y una ovulación normal. Además, también está indicado para tratamiento de disturbios reproductivos y sincronización del celo.
Laboratorio: Bayer. - Sincroler (SAGARPA, 2019; Adler, s.f.):
Principio activo: D-Cloprostenol.
Administración: 2 ml, vía intramuscular.
Indicaciones: Está indicado para la inducción y sincronización del estro, inductor del parto, expulsión del feto, tratamiento para enfermedades infecciosas reproductivas.
Laboratorio: Adler Animal Health. - Estrasin (SAGARPA, 2019; PEV, 2019):
Principio activo: Cloprostenol sódico.
Administración: 2 ml, vía intramuscular, en tabla del cuello de la vaca.
Indicaciones: Indicado para problemas reproductivos como anestro, subestro, sincronización del estro, enfermedades infecciosas reproductivas, expulsión de fetos momificados, inductor del parto y aborto.
Laboratorio: Alphachem - Sincronizador de celo (SAGARPA, 2019:
Cheminova, 2021):
Principio activo: Cloprostenol sódico.
Administración: 2 ml, vía intramuscular.
Indicaciones: Indicado para control del estro, tratamiento de endometritis crónica e interrupción del aborto.
Laboratorio: Cheminova Salud Animal (México). - Syncrodun (SAGARPA, 2019; Coprovet, 2019):
Principio activo: Cloprostenol sódico.
Administración: 2 ml, vía intramuscular.
Indicaciones: Su principal función es la regresión del cuerpo lúteo, además para sincronización del estro, inductor del parto, tratamiento para endometritis crónica, tratamiento para quistes luteinizados, inductor del aborto, remoción de fetos momificados, pseudopreñez.
Laboratorio: Coprovet S.A de C.V. - D-Cloprostenol (PEV, 2019):
Principio activo: Cloprostenol sódico.
Administración: 2 ml, vía intramuscular.
Indicaciones: Indicado para la inducción y sincronización del estro.
Laboratorio: Sanfer S.A. de C.V.
Programas con el uso de prostaglandinas
Las PGF2α ayudan a formar grupos de animales para que puedan entrar al mismo tiempo en celo, para esto las vacas deben estar ciclando y tener una detección de celo eficiente para que el programa sea exitoso. Como primer paso para intentar inseminar un animal es que las vacas muestran signos de celo durante un tiempo entre 3-5 minutos consecutivos durante varias veces, esto da como respuesta que el animal está en el periodo de estro (dura entre 12-18 horas) (University of Georgia, 2020; Palomares et al., 2017).
Los programas basados en administrar prostaglandinas de manera controlada (semanal o bisemanalmente) son una manera útil y económica para poder sincronizar celos en los hatos y tener un sistema reproductivo operacional (Palomares et al., 2017).
Programa Monday Morning
El programa Monday Morning Program, fue creado por Pfizer Animal Health, en el cual se recomienda iniciar un examen reproductivo a los 30 días post parto. Es entonces donde todas las vacas saludables y ciclando 50 días post parto son candidatas a iniciar el programa de inyecciones semanales de PGF2α (University of Georgia, 2020; Germann 2018).
Procedimiento del programa Monday Morning
El programa inicia el lunes por la mañana, el productor debe administrar una inyección de PGF2α a vacas que estén ciclando 50 días postparto y detectar su celo durante la semana, los animales que entren al programa deberán entrar en celo antes del dia viernes y una vez que se observa el celo en la vaca, deberá ser inseminada en un periodo de tiempo de 8-12 horas post detección, aplicando la regla AM-PM (Germann 2018).
La regla de AM-PM en inseminación artificial consiste en que las vacas a las cuales se les detectó el celo por la mañana deberán ser inseminadas al final de la tarde y en los animales que se les detectó el celo por la tarde se deben inseminar por la mañana del día siguiente. Y en animales que se encuentren en el programa y no se detectó su celo, se les administra una segunda dosis el siguiente lunes y en vacas que luego de 3 semanas no se detecta el celo, es recomendable hacerle un examen reproductivo (Germann 2018).
Programa semanal de prostaglandina
Este programa consiste en la administración de PGF2α en intervalos de 10 días para mejorar resultados y reducir así el tiempo empleado para la detección de celo. Los animales deben ser monitoreados por signos de celo 6 días antes de la primera inyección y su inseminación se realiza 12 después de mostrar los signos de celo (Cuadro
1). Se debe tomar en cuenta que para que el programa funcione las vacas deben estar ciclando (Palomares et al., 2017).
Programa de doble inyección de prostaglandinas
Las vacas pueden ser tratadas con acetato de melengestrol (MGA) (progesterona sintética) que puede administrarse en el alimento durante 14 días, una vez que se detiene este suministro entran en un celo no fértil (aún no se debe inseminar), se administra una inyección de prostaglandina F2α para sincronizar el celo y posteriormente inseminar al grupo de vacas (Cuadro 2) (Palomares et al., 2017).
Reproducción predeterminada
El programa requiere la detección del celo y se realiza administrando una inyección inicial de prostaglandina inicial (30-40 días postparto) la segunda dosis de PGF2α se hará 14 días después y deberán ser observados para detectar los signos de celo y 12 hora después de la detección se inseminan. El programa puede modificarse con la finalidad de obtener mejores resultados, administrando una inyección inicial de PGF2α,14 días después una de GnRH y una segunda inyección de prostaglandinas 7 días después. Se debe detectar el celo y 2-4 días después se inseminó aplicando la regla AM-PM (Cuadro 3) (Obando, 2020; Palomares et al., 2017).
Sincronización de ovulación
Mediante el uso de ultrasonografía, se dio la creación de sincronización de la ovulación (Protocolo Ovsynch) (Cuadro 4). El protocolo inicia con una inyección de GnRH y 7 días posteriores una aplicación de PGF2α y finalmente una segunda administración de GnRH dos días después. El programa tiene un 90% de efectividad en vacas lactantes y la ovulación ocurre de 24-32 horas post segunda inyección de GnRH y de esta manera es recomendable inseminar a las vacas 16-20 horas después de la segunda dosis de GnRH (Obando, 2020).
Ventajas y desventajas del uso de prostaglandinas
El uso de hormonas como las prostaglandinas solas o en combinación con otras hormonas son una herramienta que tiene la capacidad de mejorar tanto los efectos productivos como reproductivos en los hatos ganaderos, haciendo énfasis en sus ventajas, su costo es accesible, además que su aplicación también es fácil de realizar, su uso terapéutico permite que se pueda utilizar en diferentes casos de la vida reproductiva en la vaca, principalmente para la sincronización de los estros que te da como resultado un mayor número de animales inseminados, además que su uso permite diseñar protocolos de acuerdo a las necesidades de la granja (Franco, 2017; Cabrera et al., 2012; Weems et al., 2006; Bonaudi et al., 2004). En cuanto a las desventajas es que el personal que maneja al ganado debe saber interpretar de manera correcta los signos de celo y tener conocimiento de las estructuras anatómicas (Bonaudi et al., 2004).
Bibliografía disponible con autores o en BM Editores.
Artículo publicado en Entorno Ganadero Octubre- Noviembre 2021
