Controllo funzione riproduttiva della femmina e sue correlazioni
Monitoraggio dell'ovulazione
Importante capire il monitoraggio o momento dell'ovulazione perché se voglio fare una monta artificiale, per fare un'inseminazione devo capire qual è il momento in cui avviene l'ovulazione, perché il legame fra spermatozoo e cellula uovo deve avvenire nel momento giusto.
Inseminazione artificiale
Per fare inseminazione artificiale abbiamo bisogno del materiale seminale, importante saper fare il prelievo e valutarlo. Il seme può essere prelevato e messo nelle vie genitali femminili oppure può essere refrigerato in azoto liquido e conservarlo per tutta la vita.
Ormoni e recettori
Non c'è ormone se non c'è recettore e viceversa, e.g., ossitocina per la contrazione uterina e svuotamento della cisterna del latte nella mammella. Vacca gravida, gli si dà l'ossitocina, in quel caso l'ossitocina agisce sulla mammella e non sull'utero perché in quella fase del ciclo non ci sono recettori dell'ossitocina sull'utero, ma li abbiamo al momento del parto.
LH: ormone che induce l'ovulazione. Se do LH a un follicolo che non è pronto per l'ovulazione, non gli do nulla.
Ormoni proteici e steroidei
Proteici prodotti a livello di ipofisi o ipotalamo, steroidei per quanto riguarda la riproduzione sono quelli prodotti a livello di ovaio e testicolo. Quelli proteici agiscono a livello cellulare, quindi recettori a livello cellulare, molecola proteica ha recettori sulla membrana perché la cellula è circondata da un layer fosfolipidico che non permette la penetrazione di molecole proteiche per la loro grandezza. Ormoni steroidei di piccole dimensioni attraversano la membrana e quindi i recettori si trovano nel citoplasma.
Ormoni FSH e LH sono proteici
Ormoni steroidei: estrogeni e progesterone: gonade femminile, androgeni: gonade maschile. Alla base di tutto gli ormoni c'è l'androgeno, anche in quelli femminili.
Capostipite ormoni sessuali: GnRH
GNRH è il fattore di rilascio di tutti gli ormoni ipofisari (gonadotropine ipofisarie: FSH e LH) e viene secreto a livello di ipotalamo. Viene sintetizzato e liberato dai neuroni ipotalamici. La cellula nervosa si trova a livello di ipotalamo, l'assone arriva nell'eminenza mediana e va a sfociare nel circolo portale dell'eminenza mediana attraverso un meccanismo di neurocrinia e poi arriva a livello di adenoipofisi: parte anteriore dell'ipofisi.
Ciclo dell'animale
Parte dal giorno del calore, nella donna parte dal primo giorno di mestruo, negli animali si parte dal giorno 0 che sarebbe quello degli estrogeni, nella donna il giorno 0 ha il progesterone. GNRH è il principale regolatore della secrezione di LH, che sarebbe la gonadotropina ipofisaria prodotta a livello di ipofisi. Ormoni sessuali prodotti in maniera pulsatile quindi quando sono più concentrati vuol dire che l'ampiezza si stringe, quando vengono secreti in maniera lenta sono più allargati.
GnRH gestito da fattori esterni e interni
Fattori esterni di un ciclo: alimentazione, se un animale non mangia va in anestro (non va in calore), allattamento sta sotto un ormone: prolattina ad alte concentrazioni inibisce cioè da un feedback negativo a livello di ipotalamo. Maiale: svezzamento a 4 settimane. In quelle settimane non va in calore, quando si abbassa la prolattina l'animale va in calore in 3-4 giorni. Ambiente: cavallo va in calore solo quando aumentano le ore di luce, pecora e capra ci vanno quando le ore di luce si abbassano, più andiamo verso nord il cavallo va in calore da marzo in poi, se mi sposto verso l'equatore ci va per tutto l'anno. Questi sono fattori importanti per far partire il ciclo.
Fattore interno che è sinonimo di durata del ciclo (21 giorni) è il progesterone prodotto dal corpo luteo (ghiandola transitoria che si forma dopo l'ovulazione che da feedback negativo a livello centrale, inibisce il ciclo successivo). GNRH controlla solo parzialmente l'FSH. Finché abbiamo progesterone alto non abbiamo un nuovo ciclo e induce la lunghezza del ciclo estrale.
FSH e follicologenesi
FSH è la prima gonadotropina (ormone follicolo stimolante) agisce a livello di accrescimento del follicolo, la femmina nasce con un corredo di partenza di oociti che si vanno poi a eliminare, man mano che passa il tempo gli oociti vengono meno al contrario dell'uomo in cui gli spermatogoni sono sempre presenti e producono spermatozoi per tutta la vita. A elevati livelli ematici l'FSH induce lo sviluppo del follicolo di Graaf (follicolo in accrescimento all'inizio è di piccole dimensioni man mano deve arrivare a dimensioni ottimali per andare incontro all'ovulazione). A ridotti livelli ematici FSH induce la maturazione del follicolo di Graaf, a alte concentrazione induce il reclutamento e l'inizio dello sviluppo del follicolo, man mano che si abbassa induce la maturazione.
Funzione FSH: stimola l'aromatizzazione degli androgeni in estrogeni. Follicolo formato da una cellula monocita, circondata da una membrana più lucida e le cellule follicolari, all'esterno delle cellule follicolari abbiamo cellule delle teca che avvolgono il follicolo. A livello di teca c'è la presenza di androgeni sotto lo stimolo dell'LH, questi androgeni man mano che il follicolo si accresce si spostano nelle cellule follicolari e qua avviene l'aromatizzazione ossia gli androgeni si trasformano in estrogeni attraverso l'azione di questi enzimi che si chiamano aromatasi.
Nella femmina a livello di follicolo si parte sempre dall'androgeno dove attraverso l'attivazione di questi enzimi sotto lo stimolo dell'FSH avviene il passaggio da androgeni a estrogeni. L'FSH stimola la produzione dei recettori LH e FSH che man mano che il follicolo si accresce vengono a preservarsi a livello di teca e di cellulosa. FSH stimola la produzione di lipidi e ormoni della crescita.
Ormone LH
Altro ormone sessuale LH (ormone luteinizzante) a alti livelli ematici induce lo scoppio del follicolo, induce cioè l'ovulazione, a ridotti livelli ematici inizia lo sviluppo del corpo luteo che è una ghiandola endocrina transitoria che produce progesterone definito anche ormone della gravidanza. La gravidanza può andare avanti solo se c'è progesterone, se manca si interrompe. LH stimola la produzione di androgeni a livello di teca, stimola la differenziazione di cellule delle granulosa dette anche follicolari, in cellule luteociti dopo che è avvenuta l'ovulazione. Microluteociti vengono dalla teca, macroluteociti vengono dalle cellula della granulosa o follicolari.
Nella teca ci sono androgeni che passano nelle cellule follicolari e sotto lo stimolo dell'FSH vengono attivate le aromatasi che trasformano l'androgeno in estrogeno. Eliminando il corpo luteo il progesterone si abbassa quindi feedback positivo. Prostaglandina è prodotta dall'endometrio (utero) sotto lo stimolo dell'ossitocina prodotta dal corpo luteo verso la fine della sua vita, poi l'ossitocina si lega ai recettori di ossitocina a livello di endometrio. La prostaglandina va a togliere progesterone che se è alto mi da feedback negativo, quando arriva la prostaglandina che va a lisare il corpo luteo, in quel caso si abbassa il progesterone che da un feedback positivo a livello di ipotalamo e riparte un nuovo ciclo.
Azione androgeni
Androgeno è il substrato per la sintesi di estrogeni, in caso di insufficiente presenza di FSH succede che gli androgeni non vengono convertiti in estrogeni, e l'eccesso di androgeni non aromatizzati inibisce l'effetto degli estrogeni e quindi l'accrescimento delle cellule della granulosa e il follicolo muore cioè va in atresia: non va incontro a scoppio.
Estrogeni
Durante la fase follicolare inibiscono la secrezione di LH e inducono il follicolo dominante. Nella fase di accrescimento del follicolo all'inizio sotto lo stimolo dell'FSH in specie monotoche: specie che hanno una sola gravidanza cioè cavallo e bovina, un solo follicolo va incontro a ovulazione. Mentre le specie politoche come cane e gatto più follicoli vanno incontro a ovulazione.
Alla partenza alte concentrazione di FSH induce la reclutazione di 20 follicoli, di questi man mano che si accrescono producono estrogeni sotto lo stimolo dell'FSH, poi di questi ne vengono selezionati una decina e di questi 10 ne viene selezionato solo 1 e si chiama follicolo dominante in una specie monotoca. La dominanza del follicolo è data dall'aumento in maniera esponenziale degli estrogeni (man mano che il follicolo si accresce si formano sempre più estrogeni) all'inizio l'estrogeno ha un feedback positivo (man mano che si accrescono inducono feedback positivo) per l'accrescimento ma a un certo punto diventano uno step limitante per l'eccessiva concentrazione e stimolano la secrezione di un ormone inibina che a sua volta inibisce l'FSH e a quel punto dei follicoli in accrescimento quelli più piccoli vanno incontro a atresia per la mancata presenza di recettori LH e solo il follicolo più grande che presenta un'alta concentrazione di recettori LH, va incontro a ovulazione.
Follicoli primordiali si accrescono fino a un certo punto e per un certo periodo non dipendono dalle gonadotropine ipofisarie, arrivati a un certo punto quando acquisiscono recettori per le gonadotropine e iniziano a essere stimolati dalle gonadotropine e quindi si passa a un follicolo preantrale e follicolo antrale che va incontro a ovulazione e si forma il corpo luteo. Progesterone essendo un feedback negativo inibisce i falsi GNRH, se non c'è LH i follicoli vanno incontro a atresia. Se non è avvenuta la fecondazione, non c'è la formazione dell'embrione e avviene che il corpo luteo produce ossitocina che si lega con i recettori dell'ossitocina per produrre prostaglandina e riparte un nuovo ciclo. Se c'è l'embrione attraverso segnali embrionali precoci farà in modo che non verrà prodotta prostaglandina e inibisce quindi l'espressione del recettore dell'ossitocina, non essendoci i recettori, l'ossitocina verrà sempre prodotta, non si forma prostaglandina e la gravidanza va avanti. Segnali embrionali precoci secreti prima che avviene la produzione di prostaglandina naturale cioè verso il 16-17 giorno di ciclo.
Condizione essenziale per l'ovulazione
Condizione essenziale per far sì che un follicolo ovuli: deve essere in grado di stimolare un picco ovulatore di LH (LH viene prodotto ma non viene secreto). Nel ciclo di 21 giorni abbiamo più ondate follicolari, se non incontra le condizioni adatte il follicolo va incontro a atresia, nella terza ondata trova le condizioni e va incontro a ovulazione quindi in un ciclo di 21 giorni ci sono 3 ondate follicolari indipendenti dagli ormoni, le prime due ondate vanno incontro a atresia la terza va incontro a ovulazione. Solo quando si creano le condizioni tali che quell'ondata va incontro a ovulazione, quel follicolo ovula, questa condizione si raggiunge quando c'è il picco di LH ovvero quando si abbassa il progesterone.
Follicoli preandrali che si accrescono in maniera indipendente, non avendo i recettori per LH non sono in grado di produrre estrogeni perché gli estrogeni derivano dagli androgeni, LH stimola gli androgeni a livello di teca. Quindi follicoli preandrali vanno incontro a atresia non avendo i recettori LH. Evento fondamentale per la follicologenesi è l'acquisizione della capacità delle cellule follicolari di rispondere alle gonadotropine. 150 mila follicoli solo 70-80 vanno incontro a ovulazione, gli altri vanno incontro a atresia. Alla pubertà i follicoli iniziano a essere reclutati, solo alcuni vanno incontro a ovulazione. In un ciclo di 21 giorni una follicologenesi completa dura 7 giorni (7x3=21), a ogni ondata c'è un reclutamento di follicoli indotto dall'FSH a alte concentrazioni, su 20 follicoli un solo follicolo dominante va incontro a ovulazione. Nel reclutamento c'è il picco dell'FSH, man mano che si va verso la dominanza inizia a aumentare LH e l'inibina.
Latte e ciclo della bovina
Vacca al giorno fa in media 30 L di latte al giorno, lo produce dopo il parto ovviamente. Per accorciare il ciclo della bovina bisogna eliminare il progesterone che da feedback negativo, siccome ci sono più ondate follicolari con la produzione del progesterone si va a recuperare le ondate precedenti e accorciando il ciclo si risparmia il budget dell'azienda. Per accorciare il ciclo della bovina basta somministrare prostaglandina (si abbassa il progesterone e l'animale torna in calore), dopo la somministrazione di prostaglandina l'animale può andare in calore dopo 2-3 giorni o dopo 5-6 giorni in base a dove si trova l'ondata: se sta in fase di ascesa o di reclutamento di follicoli. Se siamo in fase di selezione di follicoli si recupera l'ondata follicolare, se vado verso la dominanza si perde l'ondata e si deve andare verso quella successiva. Somministrazione di prostaglandine quando la follicologenesi è in fase di ascesa (seconda ondata) e l'animale va in calore dopo 2-3 giorni, se invece il follicolo va in atresia bisogna aspettare l'ondata successiva motivo per cui nelle ondate a 3 ci vogliono 5 giorni. Somministrazione prostaglandine alla cieca, se quando la faccio il progesterone è basso quindi 18-24esimo giorno, la prostaglandina non funziona perché non c'è il corpo luteo. Se invece la prima dose funziona l'animale dopo 3-4 giorni va in calore, la seconda la facciamo a 9 giorni che sta a +5 e sta di nuovo in calore e sicuro si becca la prima ondata follicolare. Se somministro progesterone a tutte le bovine alla cieca per 10 giorni le mando in anestro, quando lo vado a togliere, abbassando il progesterone schizza il GNRH, in questo modo si sincronizzano le vacche.
Inseminazione artificiale nella bovina
Materiale seminale: composto da spermatozoi che sono contenuti nel plasma seminale prodotto nelle ghiandole accessorie: prostata, vescichette seminali, ghiandole bulbo uretrali. Prima dell'inseminazione va raccolto il materiale seminale, seme refrigerato o congelato. Prelievo attraverso una vagina artificiale: ha un manicotto esterno e una guaina interna, vagina messa nell'acqua calda sui 38-42 gradi (perché il toro eiacula col caldo).
Prelievo da un toro: mimare condizioni naturali, femmina in calore eccita il toro e salta sulla femmina e nel momento che salta si fa il prelievo (bisogna avere 3 femmine in calore e per un discorso economico non va bene), oppure attraverso un maschio castrato, si somministrano estrogeni. O attraverso un manichino e il toro eiacula sul manichino (struttura che mima la femmina, però il maschio deve essere abituato a saltare già da piccolo). Nella guaina va messo un gel specifico: non spermicida che non uccide spermatozoi, collo di gomma coperta da nero per non far entrare la luce.
Se un soggetto eiacula tanto troviamo spermatozoi con la gocciola plasmatica, per effettuare un buon prelievo al toro vengono fatte 3 false monte in 10 min, prelievo a distanza di mezz'ora una dall'altro (il primo può avere residui) il secondo viene utilizzato come seme fresco o congelato stoccato in bidoni di azoto liquido. Una volta fatto il prelievo, seme lo immetto nelle vie genitali femminile o stoccato in bidoni: prima va fatta una valutazione macroscopica e microscopica a una temperatura di 30-35 gradi appena dopo la raccolta del seme.
Valutazione seminale
- Un toro produce poco materiale seminale a volumi bassi (eiaculazione di tipo vaginale) grossi volumi di materiale seminale: cavallo e maiale: 250 ml addirittura il maiale e hanno una eiaculazione uterina perché non c'è spazio in vagina per raccogliere il materiale seminale.
- Volumi bassi: concentrazione più elevata e ph basso e eiaculazione vaginale, volumi alti: concentrazione meno elevata
Valutazione macroscopica: Colore materiale seminale: bianco latte, assenza di tracce di sangue e urine, inodore, ph 6.5, a volumi bassi corrisponde un ph più basso della neutralità, cavallo ph più alto 7.2.
Valutazione microscopica: Motilità progressiva e rettilinea (strumenti computerizzati in cui metto la goccia di materiale (seme come si muove, velocità e come si muove la testa). Morfologia e vitalità del seme, seme prima fissato e poi colorato, concentrazione che va dai 500 ai 800 milioni ml nel toro (quantità eccessiva, così concentrato perché il volume è basso). 180 milioni ml nel cavallo di concentrazione. Morfologia: aspetto coda, testa attraverso la colorazione. Integrità di membrana (membrana citoplasmatica se è integra o no attraverso una colorazione, se passa il colorante lo spermatozoo ha un integrità di membrana alterata.
Paillettes e conservazione
Pailettes: sistema di conservazione e stoccaggio del materiale seminale, hanno una lunghezza standard 13,3 cm, costituite da polietilene (pvc, cioè di plastica). Tubicini stretti per aumentare la superficie di contatto e migliorare il fenomeno di congelazione che avviene in maniera rapida e anche il fenomeno di scongelamento. Paillettes divise in medie: 0,5 ml di materiale, nelle mini: 0,25 ml materiale seminale, cambia lo spessore. La pistole contiene le paillettes, sulla paillettes troviamo tutti i dati che vogliamo sapere.
Seme sessato: per le femmine utilizzata come animale da rimonta. Paillette: in un'estremità trovo 2 tamponcini di ovatta intervallata di PVA (polivinalcool), parte gialla: viene messo il materiale, parte rossa: chiusura paillette attraverso ultrasuoni o in maniera meccanica. Doppio tampone per permettere la spinta del stantuffo che spinge i cotoni e fa uscire il materiale seminale.
Pistolet e camicia sanitaria
Pistolet: strumento che serve alla deposizione di materiale seminale nelle vie genitali femminili, formata da un corpo della pistolet, stantuffo che serve a spingere i 2 tamponi di ovatta, rondella che serve a bloccare la guaina di protezione più stretta che si mette sopra, va bloccata con la rondella in modo che la guaina blocca la paillette. La pistolet è un pezzo di ferro rigido, la paillette si inserisce nella parte opposta dello stantuffo e si inserisce la parte in cui sono presenti i tamponi. Quando spingo lo stantuffo esce solo il materiale seminale.
Camicia sanitaria: evita...
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