Relationships between follicle and corpus luteum size and vascularization with ovulation, progesterone production, and pregnancy in Nellore beef cattle

ABSTRACT The objective of this study was to evaluate the relationships between preovulatory follicle (POF) and corpus luteum (CL) diameters, and POF and CL vascular perfusion with progesterone production, ovulation, and pregnancy in Nellore cows subjected to timed artificial insemination (TAI). Nellore cows (n = 201) were subjected to ovulation synchronization and later to ultrasound evaluation of POF and CL at the time of insemination (D0) and seven days later (D7), respectively. Females were divided into three categories according to the POF diameter assessed at the time of insemination: small (SF), medium (MF), and large (LF) follicles. The LF group had a greater number and intensity of pixels in the POF ultrasound exam compared with the SF group. The CL flow intensity and progesterone concentration were also higher in the LF group. The SF group showed lower flow intensity and lower ovulation rate compared with the others. When non-pregnant females were compared to pregnant ones, no difference was observed in any of the analyzed variables. The results show for the first time in Nellore cattle the relationship between the size of ovarian structures and blood flow (quantity and intensity) as well as the ability of the CL to produce progesterone. The intensity of the POF pixels proved to be relevant, demonstrating correlations with the size and flow of the CL, which were not found when evaluating only the number of pixels, thus revealing the importance of evaluating complementary characteristics of the flow.

Use of different pressures for transvaginal follicular aspiration in mares / Uso de diferentes pressões para aspiração folicular transvaginal em éguas

The success of transvaginal follicular aspiration in mares can be influenced by several factors, such as vacuum pump pressure levels. The present study aimed to investigate the effect of different negative pressures (150, 280 and 400mmHg) of the vacuum pump on the oocyte recovery in the mares. The mares (n=10) were undergoing follicular aspiration using three different negative pressures for three consecutive estrous cycles as follows: G150 = 150mmHg (n = 10); G280 = 280mmHg (n = 10); G400 = 400mmHg (n = 10). Every estrous cycle, the group that the mare would participate was drawn, and each animal participated once in each group. Only preovulatory follicle was used, about 30 to 36 hours after application of hCG. To compare the results, the chi-square test was used (5% significance) and Fisher exact test, when recommended. Thirty preovulatory follicles (diameter 36.1±1.80mm) were aspirated and ten oocytes were recovered (33.3%). There was no statistical difference between the experimental groups (p=0.59). Thus, accord to the results observed in this study, we could conclude that the negative pressure of the vacuum pump used was not efficient to increase oocyte recovery.(AU)

O sucesso da técnica de aspiração folicular transvaginal em éguas pode ser influenciado de maneira determinante por diversos fatores, tais como níveis de pressão da bomba de vácuo. Diante disso, o presente experimento visou investigar o efeito de diferentes pressões negativas (150, 280 e 400mmHg) da bomba de vácuo sobre a taxa de recuperação de oócitos em éguas. As éguas (n=10) foram submetidas à aspiração folicular utilizando-se três diferentes pressões negativas por três ciclos estrais consecutivos, da seguinte maneira: G150= 150mmHg (n=10); G280= 280mmHg (n=10); G400= 400mmHg (n=10). A cada ciclo estral, sorteava-se o grupo do qual a égua participaria, sendo que cada animal integrou um grupo somente uma vez. Foi puncionado somente folículo pré-ovulatório, em torno de 30 a 36 horas após a aplicação do hCG. Os resultados foram comparados utilizando-se o teste qui-quadrado (a 5% de significância) e o Fisher Exato, quando recomendados. Foram aspirados 30 folículos pré-ovulatórios (diâmetro 36,1±1,80mm) e recuperados 10 oócitos (33,3%). Não houve diferença estatística entre os grupos experimentais (P=0,59). Dessa forma, mediante os resultados obtidos no presente estudo, foi possível concluir que a pressão negativa da bomba de vácuo utilizada não se mostrou determinante para elevar a recuperação oocitária.(AU)

Use of different pressures for transvaginal follicular aspiration in mares / Uso de diferentes pressões para aspiração folicular transvaginal em éguas

The success of transvaginal follicular aspiration in mares can be influenced by several factors, such as vacuum pump pressure levels. The present study aimed to investigate the effect of different negative pressures (150, 280 and 400mmHg) of the vacuum pump on the oocyte recovery in the mares. The mares (n=10) were undergoing follicular aspiration using three different negative pressures for three consecutive estrous cycles as follows: G150 = 150mmHg (n = 10); G280 = 280mmHg (n = 10); G400 = 400mmHg (n = 10). Every estrous cycle, the group that the mare would participate was drawn, and each animal participated once in each group. Only preovulatory follicle was used, about 30 to 36 hours after application of hCG. To compare the results, the chi-square test was used (5% significance) and Fisher exact test, when recommended. Thirty preovulatory follicles (diameter 36.1±1.80mm) were aspirated and ten oocytes were recovered (33.3%). There was no statistical difference between the experimental groups (p=0.59). Thus, accord to the results observed in this study, we could conclude that the negative pressure of the vacuum pump used was not efficient to increase oocyte recovery.(AU)

O sucesso da técnica de aspiração folicular transvaginal em éguas pode ser influenciado de maneira determinante por diversos fatores, tais como níveis de pressão da bomba de vácuo. Diante disso, o presente experimento visou investigar o efeito de diferentes pressões negativas (150, 280 e 400mmHg) da bomba de vácuo sobre a taxa de recuperação de oócitos em éguas. As éguas (n=10) foram submetidas à aspiração folicular utilizando-se três diferentes pressões negativas por três ciclos estrais consecutivos, da seguinte maneira: G150= 150mmHg (n=10); G280= 280mmHg (n=10); G400= 400mmHg (n=10). A cada ciclo estral, sorteava-se o grupo do qual a égua participaria, sendo que cada animal integrou um grupo somente uma vez. Foi puncionado somente folículo pré-ovulatório, em torno de 30 a 36 horas após a aplicação do hCG. Os resultados foram comparados utilizando-se o teste qui-quadrado (a 5% de significância) e o Fisher Exato, quando recomendados. Foram aspirados 30 folículos pré-ovulatórios (diâmetro 36,1±1,80mm) e recuperados 10 oócitos (33,3%). Não houve diferença estatística entre os grupos experimentais (P=0,59). Dessa forma, mediante os resultados obtidos no presente estudo, foi possível concluir que a pressão negativa da bomba de vácuo utilizada não se mostrou determinante para elevar a recuperação oocitária.(AU)

Influência do Temperamento de Vacas Nelores Sobre a Perfusão Vascular do Folículo e do Corpo Lúteo e Sobre a Fertilidade, Quando Submetidas à IATF

O presente estudo foi dividido em dois capítulos sendo que no primeiro objetivou-se avaliar a influência do temperamento sobre a perfusão vascular do folículo pré-ovulatório (FPO) e do corpo lúteo (CL) assim como sobre a produção de progesterona (P4) e sobre a taxa de concepção de vacas Nelores submetidas à IATF. Já no segundo capítulo, o objetivo foi estudar as relações entre o diâmetro do FPO e do CL com a quantidade e intensidade do fluxo sanguíneo nestas estruturas, produção de P4 e a fertilidade de vacas Nelores submetidas à IATF. No primeiro experimento, 201 fêmeas foram submetidas à sincronização da ovulação e, no momento da IA, foram determinados o escore de brete e velocidade de saída deste para avaliação do temperamento. De acordo com os escores individuais, os animais foram classificados em temperamento adequado (ADQ) ou excitável (EXC). Amostras de sangue foram coletadas para dosagem de cortisol e progesterona. As avaliações ultrassonográficas por Doppler colorido foram realizadas para determinar o diâmetro, volume e a vascularização do FPO e do CL no momento da IA (D0) e sete dias (D7) após, respectivamente. As taxas de sincronização, ovulação e de concepção foram comparadas entre os grupos ADQ e EXC. As variáveis número de pixels do FPO no momento da IA (p=0,01), intensidade dos pixels na parede do folículo (p=0,01), diâmetro (p=0,02) e volume (p=0,01) do folículo pré-ovulatório no momento da IA foram todas menores para o grupo de vacas do grupo EXC, enquanto as concentrações de cortisol foram maiores no grupo de vacas excitáveis, o que foi relacionado ao estresse durante o manejo da IATF. O número e a intensidade dos pixels do CL não apresentaram diferença entre os grupos, enquanto o diâmetro e volume também foram menores (p=0,01) para o grupo EXC. Não foi observada diferença entre os grupos para as taxas de sincronização, ovulação e de concepção assim como para a concentração de progesterona no D7. Pode-se concluir que vacas Nelores de temperamento excitável apresentam menor fluxo sanguíneo folicular e redução no tamanho do folículo e do corpo lúteo sem, no entanto, comprometer a fertilidade. No segundo experimento, foram determinados o diâmetro e o volume do FPO (D0) e CL (D7) de 201 vacas submetidas a IATF, assim como a quantidade e intensidade de pixels coloridos presente nelas. Adicionalmente, amostras de sangue também foram coletadas no D7 para dosagem de P4. Pará análise dos dados, as vacas foram divididas em vazias e gestantes e também de acordo com o diâmetro do FPO: vacas de folículo pequeno, com diâmetro < 11mm (FP; n= 35); vacas de folículo médio, com diâmetro entre 11 e 14mm (FM; n=84) e vacas de folículo grande, com diâmetro > 14mm (FG; n= 70). As variáveis ultrassonográficas do FPO e do CL, bem como a concentração de P4 foram comparadas entre os grupos FP, FM e FG e entre fêmeas vazias e gestantes. Foram encontradas diferenças entre os grupos FP, FM e FG para diâmetro e volume do FPO e do CL, demonstrando que folículos maiores também originam corpos lúteos maiores. O grupo FG apresentou maior quantidade e intensidade de pixels no FPO em relação ao FP. A intensidade de fluxo no CL e a concentração de P4 também foram maiores no FG. O grupo FP apresentou menor intensidade de fluxo e taxa de ovulação em relação aos demais, embora a taxa de concepção tenha sido semelhante para todos. Foram encontradas correlações fracas entre o tamanho do FPO e do CL assim como entre o diâmetroe volume do CL com sua quantidade pixels e concentração de P4. Além de correlação moderada entre o diâmetro e sua intensidade de pixels. Não houve diferença entre fêmeas vazias e gestantes para todas as variáveis analisadas. Os resultados confirmam a presença de relações entre o tamanho das estruturas ovarianas e a quantidade e intensidade de fluxo destas, bem como a sua capacidade de produzir progesterona. A intensidade dos pixels do FPO mostrou-se relevante, demonstrando correlações com o tamanho e o fluxo do CL, que não foram encontradas avaliando somente a quantidade de pixel, revelando a importância de avaliar características complementares do fluxo.

The present study was divided into two chapters, the first aimed to evaluate the influence of temperament on the vascular perfusion of the preovulatory follicle (POF) and the corpus luteum (CL) as well as on progesterone (P4) production and conception rate of Nellore cows submitted to TAI. In the second chapter, the objective was to study the relationship between the diameter of the POF and CL with the quantity and intensity of blood flow, P4 production and the fertility of Nellore cows submitted to TAI. In the first experiment, 201 cows were subjected to synchronization of ovulation and, at the time of AI. In the first experiment, 201 females were subjected to synchronization of ovulation and, at the time of AI, the chute score and exit speed were determined to assess temperament. According to the individual scores, the animals were classified in adequate (ADQ) or excitable (EXC) temperament. Blood samples were also collected to measure cortisol and P4. Color Doppler ultrasound evaluations were performed to determine the diameter, volume, and vascularization of POF and CL at the time of AI (D0) and seven days (D7) later, respectively. The synchronization, ovulation and conception rates were compared between the ADQ and EXC groups. The variables number of POF pixels at the time of AI (p = 0.01), pixel intensity on the follicle wall (p = 0.01), diameter (p = 0.02) and volume (p = 0.01) of the POF at the time of AI were all lower for the group of cows in the EXC group, while cortisol concentrations were higher in the group of excitable cows, which was related to stress during the management of IATF. The number and intensity of the pixels of the CL showed no difference between the groups, while the diameter and volume were also lower (p = 0.01) for the EXC group. There was no difference between groups for synchronization, ovulation, and conception rates as well as for P4 concentration on D7. It can be concluded that Nellore females of excitable temperament have less follicular blood flow and reduction in the size of the follicle and corpus luteum without, however, compromising fertility. In the second experiment, the diameter and volume of the POF (D0) and CL (D7) of 201 cows subjected to TAI were determined, as well as the amount and intensity of colored pixels present in them. In addition, blood samples were also collected on D7 for P4 measurement. For data analysis, the females were divided into nonpregnant and pregnant and also according to the diameter of the POF: females of small follicle, with diameter <11mm (SF; n = 35); females of medium follicle, with diameter between 11 and 14mm (MF; n = 84) and females of large follicle, with diameter 14mm (LF; n = 70). The ultrasound variables of POF and CL, as well as the P4 concentration were compared between the groups SF, MF and LF and between nonpregnant and pregnant cows. Differences were found between the SF, MF and LF groups for the diameter and volume of the POF and CL, demonstrating that larger follicles also originate larger luteal bodies. The LF group showed a higher amount and intensity of pixels in the POF compared to the SF. The flow intensity in the CL and the P4 concentration were also higher in the LF. The SF group had lower flow intensity and ovulation rate compared to the others, although the conception rate was similar for all. Weak correlations were found between the size of the POF and the CL as well as between the diameter and volume of the CL with its pixel count and P4 concentration. In addition to a moderate correlation between the diameter and its pixel intensity. There was no difference between nonpregnant and pregnant cows for all variables analyzed. The resultsconfirm the presence of relationships between the size of the ovarian structures and the quantity and intensity of their flow, as well as their ability to produce progesterone. The intensity of the POF pixels was shown to be relevant, showing correlations with the size and flow of the CL, which were not found by evaluating only the pixel quantity, revealing the importance of evaluating complementary flow characteristics.

RESSINCRONIZAÇÃO DO ESTRO EM Bos taurus indicus SEM PRÉVIO DIAGNÓSTICO DE GESTAÇÃO COM DISPOSITIVOS INTRAVAGINAIS DE PROGESTERONA NOVOS E REUTILIZADOS, COM VISTAS À INSEMINAÇÃO ARTIFICIAL EM TEMPO FIXO

Desde os primórdios da inseminação artificial (IA), houve uma corrida para o seu aprimoramento, multiplicação e desenvolvimento de novas biotécnicas da reprodução. Após longo tempo, a IA convencional foi robustecida pela adição da inseminação artificial em tempo fixo (IATF), técnica esta, que predomina atualmente na bovinocultura de corte no Brasil. As taxas da eficiência reprodutiva oriundas da IATF após a sincronização do estro (SE) e da ovulação, ainda constituem desafios, em função das relativamente pobres taxas de prenhez (TP). Para aumentar a performance reprodutiva de animais na IATF, buscou-se alternativas como a ressincronização do estro (RES), visando aumentar o número de bezerros provenientes de touros de elite. Deste modo, a RES veio adicionar maior número nos produtos da IA, pois em curto espaço de tempo chega-se a satisfatórias TP ao se computar as taxas acumuladas (1a + 2a IATF). O presente estudo foi delineado para avaliar as TC de vacas Bos taurus indicus submetidas a protocolos de SE e RES, utilizando implantes intravaginais de progesterona (P4) novos e usados (um uso), antes do diagnóstico de gestação (DG), e correlacionar o diâmetro do folículo pré-ovulatório (FPO) no momento das inseminações artificiais em tempo fixo (IATFs) com as TCs. Foram utilizadas 378 vacas Bos taurus indicus multíparas, lactantes, idade média de 6 anos e 55 dias abertos após o parto. As vacas eram criadas em sistema extensivo com suplementação mineral e água ad libitum. Os animais foram distribuídos em dois grupos: o GRN (Grupo Ressincronização Dispositivo Novo; n=185) e GRU (Grupo Ressincronização Dispositivo Usado; n=193), os quais receberam no d0 (dia zero = início da administração do protocolo) um implante intravaginal novo com P4 (1,0g) + benzoato de estradiol (BE, 2mg, IM); no d8 remoção da P4 + D-cloprostenol (500µg, IM) + gonadotrofina coriônica equina (eCG, 300UI) (IM) + cipionato de estradiol (CE, 0,5mg); em d10 foi executada a ultrassonografia (US) do FPO + IATF. No d32 (22 dias após a 1a IATF), as vacas foram mantidas nos grupos, distribuíndo-as em dois grupos com vistas à RES: GRN (n = 185) e GRU (n = 193). O GRN recebeu um implante de P4 intra-vaginal novo + 1mg de BE; o GRU recebeu um implante de P4 usado (um uso) + 1mg de BE. No D40, executou-se a remoção da P4 intravaginal e realizou-se o diagnóstico de gestação com US; as vacas diagnosticadas não-prenhes receberam 500µg de D-Cloprostenol + 300UI de eCG + 0,5mg de CE; no d42 foi feita a US do FPO + IATF. A TP dos GRN e GRU resultou em 56,2 e 57,0 (P=0,067) respectivamente, e a TP após a RES redundou em 58,0 % e 37,3% (P<0,001). A TP acumulada após as IATFs (SE + RES) resultou em 81,6 e 73,1% respectivamente (P=0,045). Não houve diferença (P=0,06) do diâmetro do FPO entre as vacas prenhes (13,1 mm) e vazias (12,6 mm) após a SE no GRN, no GRU foi observada diferença (P=0,003) (vacas prenhes = 13,2mm) e (vazias=11,1mm). Concluiu-se que a utilização de protocolos de RES otimizou as TP em ambos os grupos, sobretudo no GRN; os implantes intravaginais novos com P4 produziram resultados superiores nas TP na RES e na TP acumulada, quando comparados com o grupo que recebeu os usados; o diâmetro do FPO correlacionou-se com as TP entre as vacas gestantes e vazias.

Since the beginning of artificial insemination (AI), there has been a race to its improvement, developing new reproductive biotechnologies. After a long time, conventional AI was added the fixed time artificial insemination (FTAI), currently predominating in Brazilian beef cattle. The reproductive efficiency rates from FTAI after synchronization of estrus and ovulation are still challenges due to relatively poor pregnancy rates. In order to increase the reproductive performance in animals at FTAI, we searched for estrous resynchronization alternatives (RES), in order to increase the number of calves, coming from elite bulls. In this way, the RES can add a larger number to the AI calves, because in a short time, it can achieve satisfactory pregnancy rates (PR) in accumulated conception rate. The present study was designed to evaluate the conception rate (CR) in Bos taurus indicus cows submitted to estrus synchronization (ES) and estrus resynchronization (RES) protocols, using intravaginal (P4) new and used progesterone implants (one use), prior to the diagnosis of gestation (DG), and to correlate the preovulatory follicle (POF) diameter for fixed time artificial inseminations (FTAI) with CR. A total of 378 Bos taurus indicus cows, lactating, with a mean age of 6 years and open days of 55 days were used. Cows were raised in an extensive system with mineral supplementation and water ad libitum. The animals were divided into two groups: the GRN (Resynchronization Group Device New; n = 185) and GRU (Resynchronization Group Device Used; n = 193); who received a new intravaginal implant with P4 (1.0g) + estradiol benzoate (EB, 2 mg, IM) on d0 (day zero = begin of protocol administration); in d8 P4 removal + D-cloprostenol (500 g, IM) + 300 IU of equine chorionic gonadotrophin (eCG) + estradiol cypionate (EC) (0.5 mg); in d10 the ultrasonography (US) of the POF+ FTAI was performed. In d32 (22 days after 1st TAI), the cows were resynchronized and composed to two groups: GRN (n = 185) and GRU (n = 193). The GRN received a new intra-vaginal P4 implant + 1mg EB; the GRU received a used P4 implant + 1mg EB. In D40, P4 removal and the pregnancy diagnosis by US was performed; no pregnant cows received 500 g of D-Cloprostenol + 300 IU of eCG + 0.5 mg of EC; in D42 the US from POF + FTAI was done. The CR of the GRN and GRU resulted in 56.2 and 57.0 (P = 0.06) respectively, and the CR after the RES resulted in 58.0% and 37.3% (P <0.001). The CR accumulated after the FTAI (ES + RES) resulted in 81.6 and 73.1% respectively (P = 0.04). There was no difference (P = 0.06) in the POF diameter between the pregnant (13.1 mm) and no pregnant (12.6 mm) cows after ES in the GRN, except in the GRU difference (P = 0.003) was observed (Pregnant cows = 13.2mm) and (no pregnant = 11.1mm). It was concluded that the use of RES protocols optimized CR in both groups, especially in the GRN; the new intravaginal implants with P4 produced superior results in the CR in the RES and in the accumulated CR, when compared with the group that received the used ones; the diameter of the POF was correlated with the CR between the pregnant and no pregnant cows.

Equine preovulatory follicle: blood flow changes, prediction of ovulation and fertility / Folículo pré-ovulatório equino: mudanças circulatórias, predição de ovulação e fertilidade

This review will focus on the main findings of our experiments that used B-mode and color-Doppler ultrasonography during the preovulatory period to study the morphological and blood flow/perfusion changes of the preovulatory follicle in mares. The topics to be addressed herein will be: ultrasonographic characteristics of the preovulatory follicle; B-mode echotextural changes of the follicle wall; blood flow and perfusion changes of the follicle wall; signs of impending ovulation; prediction of impending ovulation; types of preovulatory follicle outcomes such as ovulation, septated evacuation, hemorrhagic anovulatory follicle, and atresia; follicle blood flow during evacuation; early corpus luteum blood flow; and vascularity of the preovulatory follicle versus fertility.(AU)

This review will focus on the main findings of our experiments that used B-mode and color-Doppler ultrasonography during the preovulatory period to study the morphological and blood flow/perfusion changes of the preovulatory follicle in mares. The topics to be addressed herein will be: ultrasonographic characteristics of the preovulatory follicle; B-mode echotextural changes of the follicle wall; blood flow and perfusion changes of the follicle wall; signs of impending ovulation; prediction of impending ovulation; types of preovulatory follicle outcomes such as ovulation, septated evacuation, hemorrhagic anovulatory follicle, and atresia; follicle blood flow during evacuation; early corpus luteum blood flow; and vascularity of the preovulatory follicle versus fertility.(AU)

Equine preovulatory follicle: blood flow changes, prediction of ovulation and fertility / Folículo pré-ovulatório equino: mudanças circulatórias, predição de ovulação e fertilidade

This review will focus on the main findings of our experiments that used B-mode and color-Doppler ultrasonography during the preovulatory period to study the morphological and blood flow/perfusion changes of the preovulatory follicle in mares. The topics to be addressed herein will be: ultrasonographic characteristics of the preovulatory follicle; B-mode echotextural changes of the follicle wall; blood flow and perfusion changes of the follicle wall; signs of impending ovulation; prediction of impending ovulation; types of preovulatory follicle outcomes such as ovulation, septated evacuation, hemorrhagic anovulatory follicle, and atresia; follicle blood flow during evacuation; early corpus luteum blood flow; and vascularity of the preovulatory follicle versus fertility.

This review will focus on the main findings of our experiments that used B-mode and color-Doppler ultrasonography during the preovulatory period to study the morphological and blood flow/perfusion changes of the preovulatory follicle in mares. The topics to be addressed herein will be: ultrasonographic characteristics of the preovulatory follicle; B-mode echotextural changes of the follicle wall; blood flow and perfusion changes of the follicle wall; signs of impending ovulation; prediction of impending ovulation; types of preovulatory follicle outcomes such as ovulation, septated evacuation, hemorrhagic anovulatory follicle, and atresia; follicle blood flow during evacuation; early corpus luteum blood flow; and vascularity of the preovulatory follicle versus fertility.