La inseminación artificial de equinos es un redituable negocio internacional. En la Argentina, por citar un ejemplo, el negocio de los caballos de elite dejó en 2020 un saldo de unos 30 millones de dólares estadounidenses anuales. En el país se producen cerca de 8000 embriones de la raza polo argentino, según la Agencia Bloomberg; este deporte genera una cadena de valor que nutre a unos 40.000 jugadores en 70 países del mundo. Un dato que permite poner en contexto las estrategias para mejorar la eficiencia de las técnicas de reproducción asistida en equinos que se divulgan en esta nota. Claro que, de un rocín de mala estampa y poca alzada, la posibilidad de generar un brioso corcel solo queda en el terreno del oxímoron de aquel antiguo refrán castizo del título.
Una leyenda, no escrita, de los beduinos árabes narra que alrededor del año 1200 (hay quienes la sitúan en el 1300) ya se realizaban técnicas rudimentarias de inseminación artificial. El semen de los mejores caballos descendientes de las cuadras del rey Salomón era recogido mediante esponjas que se colocaban en el fondo de la vagina de una yegua antes del apareamiento. Posteriormente esta esponja era transportada en cuencos con leche de camellos y exprimida en el fondo de la vagina de otras yeguas en celo para así obtener gestaciones. Según el mismo relato, este pudo haber sido el origen de la raza árabe.
Ahora bien, esta inseminación ´artificial´ de yeguas fue referida como una historia curiosa (récit curieux) en la introducción de 1852 de la traducción francesa de un libro de texto árabe de veterinaria equina. Sin embargo, tal relato no formaba parte del texto original del siglo XIV, con lo que entonces debiera ser relegada al reino del mito, como sostiene el investigador austríaco Jörg E. Aurich, de la Universidad de Ciencias Veterinarias de Viena.
En cambio, con criterio de rigor científico, puede decirse que la historia moderna de la inseminación artificial comenzó en 1899 en Rusia cuando el biólogo Iliá Ivánovich Ivanov1 (traducido también como Ivanow e Ivanoff) usó esponjas para recuperar el semen de la vagina de las yeguas después del apareamiento, resultados que publicó en 1922 y que dieron impulso a numerosas investigaciones sobre el semen en Europa, Japón y los Estados Unidos.
Es que desde la Antigüedad, y hasta entrado el siglo XX, el caballo desempeñaba un papel insustituible en el trabajo agrícola, sin contar además su uso en medios de transporte y aun su participación en fuerzas bélicas, sin embargo con el correr del tiempo fue quedando relegado meramente a los deportes ecuestres y las actividades de ocio, con la consecuente disminución en el número de individuos. Pero, a partir de las décadas de 1960 y 1970 y, con mayor fuerza en estas últimas dos décadas del siglo XXI, surgió un nuevo interés en la inseminación artificial de equinos en varios lugares del mundo.
CÓMO INCREMENTAR LA CAPACIDAD FECUNDANTE DE LOS CABALLOS
En la reproducción de caballos, si bien las técnicas de inseminación artificial se han desarrollado ampliamente, el uso de semen criopreservado es menor que en otras especies debido a problemas de supervivencia espermática y a la variabilidad individual. La variabilidad es diferente entre razas pero, en general, solo el 20-30% de los padrillos producen semen con buena capacidad de congelación; en un 40-60%, aproximadamente, la capacidad es aceptable, aunque la criopreservación suele afectar negativamente su calidad; y en otro 20-30% el semen no es susceptible de ser congelado. Por ello, el uso de semen congelado es menos extendido en esta especie. Entonces, encontrar sistemas y procedimientos adecuados, sea para refrigeración, como para congelación, es hoy uno de los objetivos principales en el mejoramiento ganadero.
“Dada la importancia de la raza equina, hoy surge la necesidad de incrementar la producción in vitro de embriones en esta especie. Esto se logra a través de técnicas de reproducción asistida, donde en el caso de los caballos, solo se implementan la inyección de los espermatozoides en el citoplasma de un ovocito, o la clonación; pero ambas metodologías involucran equipamientos costosos (como un micromanipulador) y mano de obra altamente especializada. En este sentido, cabe destacar que en equinos no es posible aplicar la fecundación in vitro, ya que no existen protocolos que inicien correctamente eventos moleculares in vitro en los espermatozoides para adquirir capacidad fecundante”, explica Claudia Elena Osycka Salut, investigadora del Conicet en el Instituto de Investigaciones Biotecnológicas (IIBIO-UNSAM), quien dictó un seminario sobre el tema en la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la Universidad de Buenos Aires.
Estas técnicas de reproducción asistida (TRA) —y la criopreservación no escapa— tienen costos considerables, por eso se aplican en equinos de élite, de alto valor genético afectivo para preservar la descendencia, o bien para solucionar problemas de infertilidad puntuales. También se rescata su aplicación en la investigación y el desarrollo de proyectos de conservación de especies que estén en peligro de extinción.
La criopreservación permite almacenar el material genético de reproductores excepcionales, distribuirlo internacionalmente, controlar la transmisión de enfermedades venéreas y posibilitar la inseminación de múltiples yeguas con un solo eyaculado. Pero, como se dijo, puede afectar la calidad de los espermatozoides, disminuyendo la eficiencia de las TRA, de hecho un número significativo de ellos no toleran el almacenamiento congelado en muy bajas temperaturas (menores a -190ºC).
“Mejorar las condiciones in vitro usadas para inducir la adquisición de la capacidad fecundante en la gameta masculina incrementaría la eficiencia de las biotecnologías reproductivas. En nuestro laboratorio hemos evaluado el efecto de una breve incubación de espermatozoides equinos y también bovinos con el ionóforo A23187 sobre la hiperactivación e inducción de la capacitación, que son eventos necesarios para la fecundación”, señala Osycka Salut.
La capacitación espermática es un proceso que, en condiciones naturales, ocurre dentro del tracto reproductor de la hembra y le confiere al espermatozoide la capacidad de fecundar a un oocito. Ese complejo proceso se correlaciona con cambios estructurales y bioquímicos. A nivel molecular, uno de estos cambios es el aumento del calcio intracelular. Por esta razón, los ionóforos —en este caso, un transportador iónico móvil de Ca2+, como el A23187— se utilizan como inductores de capacitación espermática ya que hacen ingresar calcio al citoplasma del espermatozoide lo que genera modificaciones equiparables a la capacitación; así los espermatozoides ganan una motilidad vigorosa conocida como hiperactivación.
“Por otro lado —amplía Osycka Salut— establecimos un cultivo oviductal in vitro con el fin de seleccionar una población espermática equina con potencial capacidad fecundante apta para su utilización en reproducción asistida”. Las técnicas de selección posibilitan escoger espermatozoides según las características más apropiadas, emulando de algún modo lo que ocurre naturalmente en el tracto reproductivo de la hembra. El oviducto es un órgano en donde fisiológicamente se unen los espermatozoides de mayor calidad previo a la fecundación. “Este mecanismo —dice la investigadora— puede imitarse in vitro estableciendo cultivos celulares que provienen del procesamiento de oviductos que generalmente se consiguen como material de descarte de la faena los cuales son co-incubados con espermatozoides en el laboratorio”.
“Los resultados obtenidos sugieren que la optimización en el manejo y la selección de los espermatozoides criopreservados incrementaría la capacidad fecundante, generando nuevas herramientas, por ejemplo, para solucionar el problema que presenta la fecundación in vitro en equinos y mejorar la eficiencia de las técnicas de reproducción asistida en especies de interés ganadero, lo cual impactaría positivamente en la calidad de los embriones obtenidos”, concluye la investigadora.
Amalia Beatriz Dellamea. Centro de Divulgación Científica Equipo de Gestión Editorial de FFyB En Foco, Facultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad de Buenos Aires
Daniel Goszczynski, Carolina Blugüermann, Adrián Mutto, Micaela Von Meyeren, Mercedes Vautier, (abajo) Lucrecia Agnetti, Claudia Osycka Salut, Micaela Navarro y Lucía Laiz Quiroga. Laboratorio Biotecnologías Aplicadas a la Reproducción Animal 2022 – IIBiO/UNSAM-CONICET
Bibliografía
Aurich, Jörg E. Artificial Insemination in Horses—More than a Century of Practice and Research. Journal of Equine Veterinary Science, 2012, 32(Issue8), pp. 458-463.
Smith, Michael F.; Geisert, Rodney D.; Parrish, John J. Reproduction in domestic ruminants during the past 50 yr: discovery to application. J Anim Sci. 2018 Jul; 96(7): 2952–2970.
Gómez-Soriano, Rubén. ¿El ocaso de las especies?: Ilya I. Ivanov y los experimentos de hibridación entre humanos y simios en la URSS. Revista de Historia de la Psicología, 2009, vol. 30, núm. 2-3 (junio-septiembre), pp. 125-133.
Bibliografía recomendada
Gimeno BF, Bariani MV, Laiz-Quiroga L, Martínez-León E, Von-Meyeren M, Rey O, Mutto AÁ, Osycka-Salut CE. Effects of In Vitro Interactions of Oviduct Epithelial Cells with Frozen-Thawed Stallion Spermatozoa on Their Motility, Viability and Capacitation Status. Animals (Basel), 2021;11(1):74. doi: 10.3390/ani11010074.
Osycka-Salut CE, Martínez-León E, Gervasi MG, Castellano L, Davio C, Chiarante N, Franchi AM, Ribeiro ML, Díaz ES, Perez-Martinez S. Fibronectin induces capacitation-associated events through the endocannabinoid system in bull sperm. Theriogenology; 153; 9-2020; 91-101
Osycka-Salut CE, Castellano L, Fornes D, Beltrame JS, Alonso CAI, Jawerbaum A, Franchi A, Díaz ES, Perez Martinez S. Fibronectin From Oviductal Cells Fluctuates During the Estrous Cycle and Contributes to Sperm-Oviduct Interaction in Cattle. J Cell Biochem;118(11):4095-4108. doi: 10.1002/jcb.26067. Epub 2017 May 31. PMID: 28419524
- Ilyá I. Ivanov (1870-1932) fue un biólogo soviético especializado en la inseminación artificial y la hibridación interespecífica en animales, terrenos en los cuales cosechó un gran éxito en una época donde los conocimientos en genética eran escasos. Así logró obtener un cebroide (híbrido de cebra y burro), el zubrón (híbrido de bisonte y vaca doméstica) y un híbrido de un antílope y una vaca, de ratón y rata, de ratón y cobaya, cobaya y conejo, conejo y liebre y muchos otros. En 1926, apoyado por el Instituto Pasteur y el Gobierno soviético, Ivanov viajó al centro primatológico Kindia (Guinea francesa) para comenzar un proyecto ambicioso y polémico: la hibridación entre humanos y simios. Tras varios intentos fallidos de inseminar a hembras chimpancé con semen humano, regresó a Sukhumi (URSS) donde intentaría el proceso opuesto. Sin embargo, a causa de la política estalinista, el experimento fue cancelado antes de dar comienzo. Los detalles de este episodio de la historia soviética no han sido del todo aclarados, y se ha llegado a afirmar que, detrás de los experimentos, se encontraba la pretensión de Stalin de crear un ejército de hombres-simio. Más plausible sería pensar que Ivanov, defensor de las tesis darwinistas, quería demostrar drásticamente que humanos y simios compartían un estrecho linaje filogenético. (Modificado de Gómez-Soriano, R., 2009). ↩︎
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