Follicular and luteal morphometry, progesterone concentration and early gestation in Holstein cows (Bos Taurus) at high altitude in the tropics (Colombia) / Morfometría folicular y luteal, concentración de progesterona y éxito de la gestación en vacas Holstein (Bos Taurus) en el trópico alto (Colombia)

Abstract Objectives. The aim of this study is to evaluate the relationship among ovulatory follicle (OF) size, corpus luteum (CL) volume, and progesterone (P4) serum levels with pregnancy success. Materials and methods. Nineteen Holstein cows located in Bogotá, Colombia with a history of 2 to 6 previous calving were used in the study. Following 40 day postpartum, two consecutive phases were evaluated as follows: 1) estrous cycle; 2) early pregnancy or return to estrus after Artificial Insemination (AI). Ultrasound exam was performed twice daily after first sign of estrus to evaluate OF diameter and CL volume, and serum P4 levels were evaluated on days 6, 9, 12 and 15 after ovulation. Cows were inseminated 12 hours post estrus signs and pregnancy was diagnosed 30 days post AI. Results. 47.36% of the cows were diagnosed as pregnant after AI. Pregnant cows had smaller OF diameters (17.85±2.39 mm) than non-pregnant females (21.10±2.86 mm) (p<0.05). Cows with smaller OF were more likely to become pregnant (OR=0.624, IC=95% (0.4-0.9) (p<0.05). There were non significant differences in the CL volume (p=0.10) and P4 serum values (p=0.39) between pregnant and no pregnant cows on days 6, 9, 12 and 15 post ovulation. Serum P4 levels were not correlated to CL size and reproductive status. Conclusions. This study shows that there was not significant difference in serum P4 levels and the CL volume when comparing pregnant with non-pregnant cows. A relationship was found between the OF diameter and the CL volume. Small OF diameter was a factor associated with early pregnancy.

Resumen Objetivo. Evaluar la relación entre el diámetro del folículo ovulatorio (FO), el volumen del cuerpo lúteo (CL), los niveles séricos de progesterona (P4) con el éxito de la gestación. Materiales y métodos. En 19 vacas Holstein que habían tenido 2 a 6 partos ubicadas en Bogotá, se evaluaron dos fases consecutivas a partir del día 40 postparto, la primera correspondió al ciclo estral y la segunda correspondió a la gestación temprana o repetición de celo. En cada fase se detectó el celo, se realizó ultrasonografía para evaluar el diámetro del FO, confirmar ovulación, y el volumen del CL los días 6, 9, 12 y 15; en estos días también se evaluó los niveles séricos de P4. En la segunda fase se realizó inseminación artificial (IA) y se diagnosticó la gestación 30 días post-IA. Resultados. El 47.36% de las vacas se diagnosticaron como gestantes y el 52.63% como no gestantes. Las gestantes presentaron diámetros de FO menores 17.85±2.39 mm al de las no gestantes (21.10±2.86 mm; p<0.05). Las vacas que presentaron diámetros de FO más pequeños tuvieron mayor posibilidad de quedar gestantes (OR=0.624, IC=95% (0.4-0.9) (p<0.05). Los animales gestantes y no gestantes presentaron similares volúmenes de CL (p=0.10) y niveles séricos de P4 (p=0.39) los días 6, 9, 12 y 15. Conclusiones. No hubo diferencias en los niveles séricos de p4 y el volúmen del CL. Vacas con FO de menor diámetro tuvieron mayor probabilidad de gestación. Otras variables como CL y niveles de P4 no fueron predictivos del éxito de la gestación.

Endothelin-1 expression in pulmonary hypertensive chickens by hypoxia / Expresión de Endotelina-1 en pollos con hipertensión arterial pulmonar por hipoxia hipobárica

ABSTRACT Objective. To determine the effect of hypobaric hypoxia exposition in pulmonary arterioles expression of endothelin-1 (ET-1). Materials and methods. Two groups of commercial broiler chickens were used: one of them were raised at 2638 (hypobaric hypoxia) and the other one at 300 m (relative normoxia) above sea level. Incidence of pulmonary hypertension (PH) was evaluated by calculating the cardiac mass index values and ET-1 protein expression was established in pulmonary arterioles by immunohistochemistry and morphometry. Results . ET-1 expression was higher in arterioles of animals exposed to hypoxia as compared to the low altitude exposed broilers (p<0.01). Arterioles from pulmonary hypertensive chickens (PHC) showed ET-1 higher expression than arterioles from healthy chickens (non-hypertensive, NHC) at low altitude, those exposed to hypobaric hypoxia (p<0.01). 53% of chickens subjected to altitude conditions developed pulmonary hypertension. Under normoxia, no chickens developed that pathology. Conclusions. Quantitative characteristics and sites of ET-1 expression in the lungs are important in the understanding of PH pathogenesis in broilers and the adapting mechanisms to hypobaric hypoxia, as to design new pharmacological approaches. This is a first approach which accounts for the abovementioned features in broilers subjected to natural conditions of normoxia and hypobaric hypoxia.

RESUMEN Objetivo. Determinar el efecto de la exposición a hipoxia hipobárica sobre la expresión de Endotelina-1 en arteriolash pulmonares. Material y métodos. Se utilizaron 2 grupos de pollos de engorde de una estirpe comercial: uno de ellos criados a 2638 y el otro, a 300 m de altitud. La incidencia de HAP se evaluó según los valores del índice de masa cardiaca y se compararon los niveles de expresión de la proteína ET-1 en arteriolas pulmonares de pollos de engorde sanos y enfermos por HAP mediante inmunohistoquímica y morfometría. Resultados. La expresión de la proteína ET-1 fue mayor en las arteriolas de los pollos expuestos a hipoxia hipobárica que en los criados bajo condiciones de normoxia relativa (p<0.01). Los animales enfermos por HAP presentaron mayor expresión de la proteína ET-1 en las arteriolas pulmonares que los animales sanos ubicados en las dos altitudes (p<0.01). 53% de los animales desarrollaron hipertensión pulmonar y ninguno de los mantenidos en normoxia lo hicieron. Conclusiones. El conocimiento de las características cuantitativas y lo sitios de expresión de la ET-1 son elementos importantes para entender aún más la patogenia de la HAP y el diseño de fármacos para su control. Este estudio constituye la primera aproximación cuantitativa relacionada con la expresión de ET-1 en pollos de engorde con HAP de origen hipóxico no inducida.

Diámetro del cuerpo lúteo y niveles de progesterona sérica, durante el ciclo estral en yeguas criollas colombianas / Corpus luteum diameter and serum progesterone level, during the estrous cycle in colombian criollo mares

Objetivo. Determinar el diámetro del cuerpo lúteo (CL) y los niveles séricos de progesterona (P4) durante el ciclo estral (CE) en yeguas Criollas Colombianas (CC). Materiales y métodos. Se utilizaron 30 yeguas entre 4 a 14 años de edad, ubicadas en Pereira (Colombia). Se realizó ultrasonografía transrectal diariamente, desde la ovulación (día cero), durante dos CE para evaluar el diámetro del CL. Se tomaron muestras de sangre cada 48 horas entre una ovulación y la siguiente para cuantificar niveles séricos de P4 por la técnica de radioinmunoanálisis (RIA). Los datos fueron analizados con estadística descriptiva, desviación estándar, t de Student para determinar diferencias entre los CE y una prueba de correlación entre el diámetro del CL y P4. Resultados. El tamaño del CL durante el CE fue 18.3 ± 5.9 mm (promedio ± desviación estándar). El diámetro el día cero fue 25.1±4.5 mm y el tamaño final del CL 8.5±0.9 mm el día 20 del CE. El mayor diámetro se encontró el día 2 postovulación (26.4±5.0 mm). Los niveles máximos de P4 se encontraron al día 6 postovulación (10.7±4.3 rango 2.51 a 18.8 ng/ml). La concentración de P4 durante el diestro fue 6.6±3.6 (1.15 a 10.7 ng/ml) y durante el estro 0.25±0.3 (0.01m a 0.86 ng/ml). Conclusiones. La yegua CC presenta una dinámica del CL similar a la reportada en la literatura. Los valores aquí reportados pueden ser el punto de partida para establecer valores de referencia de utilidad clínica.

Objective. To determine the corpus luteum (CL) diameter and serum progesterone levels (P4) during the estrous cycle (EC) in Colombian Criollo mares (CC). Materials and methods. Thirty 4 to 14-years old mares were employed. The animals were located in Pereira (Colombia). Transrectal ultrasonography was performed daily through two EC, from ovulation (day zero) to the next ovulation. Blood samples were taken every 48 hours during one EC, to measure serum levels of P4 by radioimmunoassay (RIA). Data analysis was performed using descriptive statistics, with standard deviation, and student's t-distribution to determine differences between the EC and a test of correlation between CL diameter and P4 levels. Results. The size of the CL during the EC was 18.3±5.9 mm (mean ± standard deviation). The average CL diameter found on day zero was 25.1±4.5 mm and the final size, was 8.5±0.9 mm on day 20 of the EC. The larger CL diameter was found on day 2 post-ovulation (26.4±5.0 mm). The highest serum P4 levels were found on day 6 post-ovulation (10.7±4.3 range from 2.51 to 18.8 ng/ml); during diestrus, they were 6.6±3.6 (range 1.15 to 10.7 ng/ml) and during estrus, 0.25±0.3 (range 0.01 to 0.86 ng/ml). Conclusions. The CC mare CL presents a dynamic similar to that reported in the literature. Present findings could be used as a starting point for the establishment of reference values of clinical importance.

Las proteínas del plasma seminal incrementan la viabilidad espermática post-descongelación del semen de toros Sanmartinero / Seminal plasma proteins increase the post-thaw sperm viability of Sanmartinero bull’s semen

Objetivo. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de la adición de proteínas del plasma seminal sobre el porcentaje de espermatozoides bovinos viables post-descongelación. Materiales y métodos. Los espermatozoides se congelaron usando dos medios (citrato-fructosa-yema y Bioxcell®) y la obtención de proteínas de plasma seminal de bajo peso molecular se realizó por medio de cromatografía líquida de baja presión. Las proteínas de interés eluyeron en las fracciones 21-25 y se sometieron a electroforésis en una y dos dimensiones. Los espermatozoides se incubaron a 37°C durante una hora, con 0.5, 1.0, 1.5 y 2.0 mg de la fracción 21-25. Se incluyeron dos tratamientos adicionales: uno con proteínas totales del plasma seminal y otro sin proteína. Resultados. La electroforésis bidimensional de las fracciones confirmó la presencia de siete puntos de proteína de bajo peso molecular (14-16 kDa y punto Isoeléctrico de 5.0 - 5.5). La adición de estas proteínas aumentó 20% (p<0.05), el porcentaje de espermatozoides viables post-descongelación en muestras congeladas en medio citrato-fructosa-yema (con dosis de 1 ó 1.5 mg de proteína/106 espermatozoides), y 25% (p<0.05) en muestras congeladas en medio Bioxcell® (con dosis de 0.5 mg de proteína/106 espermatozoides). Conclusiones. Los resultados de esta investigación sugieren el posible uso de proteínas de bajo peso molecular del plasma seminal, para disminuir el efecto deletéreo de la criopreservación en los espermatozoides.

Objective.This study was performed to evaluate the effect of the addition of proteins on the post-thawing viability of spermatozoa. Materials and methods. Spermatozoa were frozen with two different media: Citrate-fructose and Bioxcell®. The isolation of seminal plasma proteins of low molecular weight was performed through low pressure liquid chromatography. It was determined that the proteins of interest eluted in fractions 21-25, and two dimensional electrophoresis was performed. Thawed sperm was incubated at 37°C for one hour with 0.5, 1, 1.5 and 2.0 mg of 21-25 fraction protein. Two additional treatments were included: one with seminal plasma total protein, and another one without protein. Results. Two dimensional electrophoresis of protein confirmed the presence of two bands of 14 and 16 kDa and seven spots with iso-electric points between 5.0 - 5.5 respectively. Incubation of the spermatozoa with the 21-25 fraction showed that sperm viability increases by 20% with doses of 1 and 1.5 mg of protein/106 spermatozoa in the citrate-fructose medium, and 25% with 0.5 mg of protein/106 spermatozoa in Bioxcell® medium. A positive effect in sperm viability was demonstrated although it depends on the doses of protein and the cryopreservation medium used. Conclusions. This investigation suggests that the use of seminal plasma proteins can be useful for reducing the harmful effect on sperm cryopreservation.

Niveles de progesterona durante el ciclo normal y silencioso en bovinos en el trópico colombiano / Progesterone levels during the normal and silent cycle in cattle in the Colombian tropics

Objetivo. Determinar la secuencia de cambios en los niveles de progesterona (NP) durante el Ciclo Normal (CN) y Ciclo Silencioso (CS). Materiales y métodos. 94 Hembras de los grupos raciales Holstein x Cebú (HC), Simmental x Cebú (SC), Romosinuano (R) y Cebú (C) se estudiaron desde la pubertad y durante los tres primeros ciclos estrales. Se tomaron muestras de sangre para determinar las concentraciones de progesterona mediante Radioinmunoanálisis, se determinaron 184 perfiles de progesterona para CN y 153 para CS. Para el análisis de la información se utilizó el programa estadístico SAS. Resultados. El grupo R presenta un patrón de variaciones de los NP a través de las fases del CN que tienediferencias significativas con el comportamiento de los NP en las fases del CN de los grupos SC, HC y C. Los niveles de progesterona en cada fase del CS coinciden con una fase luteal con bajos niveles de progesterona. Solo se encontraron diferencias significativas en la fase luteal tardía al comparar el CN con el CS, sin embargo se presentan diferencias numéricas en todas las fases entre estos dos tipos de ciclos. Conclusiones. Las concentraciones de progesterona tienen un marcado efecto sobre la presentación del CS, no obstante es difícil definir una concentración de progesterona que caracterice cada evento (CN o CS), sin embargo, es evidente que la progesterona influye sobre las probabilidades para que se de una respuesta reproductiva favorable o desfavorable.

Ambiente receptivo uterino: control materno, control embrionario, muerte embrionaria / Receptive uterine environment: maternal control, control embryo, embryonic death

El ambiente receptivo en el útero, o ambiente embriotrófico, se define como la capacidad del organismo materno para hospedar el conceptus exitosamente. La receptividad uterina depende de la correcta sincronía del eje conceptus - cuerpo lúteo - endometrio y está controlada por dos mecanismos. El primero depende de la madre y se establece a través de las relaciones entre los estrógenos (E2) y la Progesterona (P4). El segundo es mediado por el trofoblasto que secreta interferón Tau (INFt). Los estrógenos se sintetizan en las células foliculares y determinan los cambios fisicoquímicos, morfológicos y del comportamiento expresadas por la hembra durante el celo. La P4 es sintetizada por el cuerpo lúteo (CL), y promueve, entre otros, cambios a nivel endometrial para la manutención de la gestación. Cuando la fertilización y desarrollo embrionario son exitosos, el INFt ejerce su efecto luteotrópico entre los días 15 y 19 de la gestación, desencadenando el proceso de reconocimiento materno para evitar la regresión luteal y asegurar la sobrevivencia del embrión. Además, el INFt estimula al organismo materno para producir un microambiente que le provea al embrión condiciones nutricionales, inmunológicas y fisiológicas óptimas para su desarrollo. La presente revisión pretende contextualizar cuales son los cambios que sufre el endometrio para proveer las condiciones necesarias permitiendo que el embrión se desarrolle correctamente y se establezca una gestación.

Caracterización fisiológica del periodo posparto en cuatro grupos raciales bovinos en el trópico colombiano / Physiological characterization of the postpartum period in four cattle breeds in the tropics of Colombia

Objetivo. Caracterizar el periodo posparto a través de los parámetros reproductivos, los niveles de progesterona y los tipos de actividad ovárica. Materiales y métodos. 63 hembras de los grupos raciales Holstein x Cebú (HC), Simmental x Cebú (SC), Romosinuano (R) y Cebú (C) se siguieron desde el destete hasta confirmación de segunda gestación, se tomaron muestras de sangre para determinar las concentraciones de progesterona mediante Radioinmunoanálisis. Para el análisis de la información se utilizó el programa estadístico SAS. Resultados. Se presentaron diferencias significativas para la edad al primer calor posparto, excepto en los grupos SC y HC; respecto al peso al primer calor posparto, los grupos SC y C presentaron mayores tasas de crecimiento, seguidos por los grupos R y HC. No se encontraron diferencias significativas para el intervalo parto primer incremento de progesterona. La primera ovulación posparto se presentó hacia el día 34.45 en el grupo SC, 83.24 en el HC, 46.13 en el R y 31.9 en el C. El tipo de actividad ovárica posparto refleja el desempeño en la eficiencia reproductiva, los grupo SC y HC que presentaron bajas tasas de concepción, contrario a el grupo R, que presentó una excelente tasa de concepción y niveles de progesterona considerados normales en más del 80% de las hembras. Conclusiones. Los perfiles de progesterona ofrecen un método conveniente para monitorear la actividad ovárica, pudiendo determinar con precisión la duración de la aciclicidad, el momento de la reactivación ovárica, presentación de disfunciones ováricas y el inicio y mantenimiento de la preñez.