miércoles, 16 de septiembre de 2009

TECNICAS DE REPRODUCCION EN ESPECIES PECUARIAS



REPRODUCCIÓN EN ALGUNAS ESPECIES

PECES
La gran mayoría de peces son dioicos con fecundación externa y desarrollo externo de los huevos y del embrión (ovíparos).
La mayoría de los peces desovan en determinadas momentos y estaciones. En algunos condrictios hay sexos separados, gónadas pares; los conductores de las gónadas se abren en la cloaca, la fecundación es interna.
Los conductos de Wolff llevan el esperma procedente de las gónadas del macho, que utiliza un oviducto conduce los óvulos desde el ovario. Los huevos fecundados son incubados en el ovisaco.


ANFIBIOS.
Los machos presentan dos testículos con sus respectivos conductos deferentes que desembocan, en los conductos mesonéfricos de función urogenital, es decir actúan como conductos urinarios (transportan orina) y como conductos seminales (transportan espermatozoides) que desembocan en la cloaca. El órgano de Bidder está presente en Anuros.
Las hembras presentan dos ovarios y dos oviductos largos y contorneados que desembocan en la cloaca. Las paredes internas de los oviductos producen la envoltura gelatinosa de los óvulos. Son ovíparos.
Debido a que los sapos y las ranas son ectotérmicos, se reproducen sólo durante las épocas más cálidas del año.
En la primavera los machos croan para llamar a sus hembras. Cuando sus huevos están maduros, las hembras entran en el agua y son sujetadas por los machos en un proceso que se denomina amplexo, que estimula para que la hembra libere sus huevos, el macho descarga ell1uido seminal que contiene espermatozoides sobre los huevos y de esta forma, los fecunda (fecundación externa).


REPTILES
Los machos presentan dos testículos con sus respectivos conductos deferentes que desembocan en el urodeo de la cloaca. Las serpientes y saurios machos poseen un par de hemipenes, que son estructuras musculares que emergen de las cloacas.

Los cocodrilos y quelonios poseen pene constituido por una masa muscular un canalículo central (carecen de uretra). Ambos tipos de órganos copuladores permiten el paso de espermatozoides.
Las hembras poseen dos ovarios y dos oviductos que también desembocan en el urodeo de la cloaca. A nivel de los oviductos donde se lleva a cabo la fecundación existen engrosamientos glandulares encargados de la formación de las envolturas accesorias del huevo (albúmina ó clara, envoltura membranosa y cáscara calcárea).
En la mayoría, los huevos fecundados y con cáscara son llevados al exterior para su incubación (ovíparos). Algunas serpientes incuban sus huevos en el interior del oviducto, donde eclosionan, liberando las crías (ovovivíparos).
Los cocodrilos son ovíparos. Generalmente ponen de 20 a 25 huevos, custodiados por la hembra, que, cuando oye las voces de los jóvenes en el momento de la eclosión, responde abriendo el nido para permitirles escapar. Se conoce que en tortugas y cocodrilos la temperatura ambiental influye en la determinación del sexo.

AVES
Los sexos son separados. Presentan dos testículos, con los conductos deferentes que desembocan en la cloaca. Las hembras sólo presentan un ovario y oviducto izquierdo.
Antes de la descarga, el esperma es almacenado en la vesícula seminal (extremo dilatado del vaso deferente).
Los testículos de las aves presentan gran desarrollo en la estación de cría, que pueden aumentar su tamaño hasta 300 veces. Los patos y gansos presentan pene. En las otras aves, se da la aposición cloacal.
Los huevos son expulsados del ovario hasta el ostium (extremo expandido del oviducto). La fecundación tiene lugar en la porción superior del oviducto).
a.Mamíferos.
Son dioicos (sexos separados), órganos reproductores como pene, testiculos (generalmente dentro de un escroto), ovarios, oviductos y vagina.
Fecundación interna. Los huevos se desarrolla en un útero con unión placentaria (excepto en los monotremas). Presentan membranas fetales (amnios, corión, alantoides). Presentan:
•Prototerios.- Los monotremas son ovíparos. Los huevos son transportados dentro de un saco abdominal (equidna) o incubados en un nido (ornitorrinco). El útero está conectado a la cloaca por un conducto urogenital.
•Metaterios.- Las crías nacen vivas (pero en estado fetal) y se dirigen a una bolsa (marsupio) que encierra a los pezones de donde se nutre. Es un proceso de adaptación frente a la inexistencia de placenta. Ejemplo: El canguro, zarigüeya, koala.
•Euterios.- La fecundación se realiza en los oviductos (trompas). El embrión madura en el útero. La placenta es un órgano que permite el intercambio de materiales feto-madre, pero no hay mezcla de sangre.


TÉCNICAS Y PROCEDIMIENTOS REPRODUCTIVOS SIN MANIPULACIÓN GENETICA


Estos procedimientos demandan un cierto tiempo a causa del ciclo de reproducción bastante largo de los animales, y no pueden efectuar más que sobre un número reducido de animales, se han desarrollado técnicas de reproducción que permiten una aceleración y un aumento cuantitativo de los procesos, que debe por lo tanto, coadyuvar a un rápido mejoramiento de las especies. Con todo, permanecen dentro de los límites fijados por las potencialidades genéticas del individuo y de la especie; los que actualmente se tratan de sobrepasar a través de la manipulación genética.

La reproducción artificial de los miembros superiores del clade puede ser llevada a cabo a través de técnicas con o sin manipulación de la carga genética:

Descendencia homocigótica.
Eliminando por microcirugía los pronúcleos masculinos justo antes de la fusión de los núcleos por lo tanto de la fecundación, se obtiene un embrión haploide que es desarrollado hasta el estado de blastocito. Pero con incubación y con una sustancia especial, se ha llegado a una diploidización y al nacimiento de descendientes homocigóticos (hembras).

Fecundación in-vitro.
Esta técnica consiste en fecundar los ovocitos in vitro antes de transferirlos a los oviductos de las hembras receptoras.

Inseminación artificial.
Existen diferentes medios para la recolección del esperma, que puede ser conservado por períodos indefinidos, y utilizado en un estado diluido. La técnica permite por lo tanto utilizar al máximo las propiedades fecundantes de un macho de calidad en vistas de un mejoramiento rápido del ganado, y secundariamente evitar ciertos casos de esterilidad y la transmisión de enfermedades infecciosas por contacto sexual.

Maduración de los ovocitos.
El ovario de los mamíferos posee un importante número de ovocitos donde sólo una débil proporción evolucionará hasta la maduración y la ovulación. La técnica trata de realizar una maduración extrafolicular para así disponer de un gran número de ovocitos maduros.

Modificación de la sex-ratio.
La sex-ratio representa la relación que existe entre el número de nacimientos de animales del sexo masculino y el número total de nacimientos Diferentes métodos (tratamiento del esperma, calciterapia, alimentación) fueron ensayados, pero ninguno produce una desviación sistemática del sex-ratio. La determinación del sexo es posible muy temprano en el mismo embrión..

Partenogénesis.
Se trata del desarrollo de óvulos sin fecundación, los que serán provistos por hembras necesariamente. Ningún mamífero ha podido ser hasta ahora producido por partenogénesis, sólo se han llegado a producir embriones partenogenéticos que no lograron sobrevivir. En la década del ´60 tuvo lugar el experimento Gurdon, que consistió en extraer de un huevo o cigoto de rana, su núcleo e implantar en su lugar el de una célula cualquiera del cuerpo (célula somática), lo que permitió desarrollar embriones normales -pero el experimento no tuvo éxito con otros anfibios-. Una práctica aún anterior lograba desarrollar óvulos de conejo sin fecundar, cuya división se estimula mediante shocks eléctricos, pero los embriones -en los 650 casos que recuerda Néstor Bianchi, investigador del Conicet, Argentina- sólo llegaron hasta un estadio temprano de su evolución.

Recolección, conservación y transferencia de embriones.
Los embriones pueden ser recolectados y transferidos por diferentes métodos quirúrgicos y no quirúrgicos. Por ende, existen diferentes técnicas de conservación de embriones (v.gr., el congelamiento), pero estas no permiten aún una conservación segura a largo plazo.

Sincronización de la ovulación.
La sincronización del ciclo sexual de la hembra por la administración de productos (que contienen progesterona o prostagladina) contribuye de forma más eficaz a la inseminación artificial y a dominar mejor el ciclo de reproducción.

Superovulación.
El método consiste en extraer 7 u 8 días antes de la inseminación, de una vaca donante con excelente potencial genético, sometida a una superovulación, varios embriones que serán introducidos en las trompas uterinas de la vaca previamente sincronizados con los de la hembra donante. Un tratamiento hormonal particular permite provocar de 1 a 40 ovulaciones en la vaca donante y luego de esta superovulación se practican dos inseminaciones artificiales.

Otras técnicas.
La inducción de la parición, la lactancia y la interrupción de la gestación son obtenida por el tratamiento mediante productos específicos. La esterilización puede ser hecha quirúrgicamente (v.gr. , castración, vasectomía) o medicinalmente (utilización de ciertos productos en las hembras carnívoras

Otras tecnicas y resultados reproductivos con manipulación genética.
Quimeras.
Se llama quimera al organismo compuesto de dos variedades de células de orígenes genéticos diferentes, es decir provenientes de dos cigotos distintos. Se han podido obtener quimeras de ratones y de cabritos.

Técnica de la trangénsis en animales.

Fuente: Fac. de C. Agrarias. UNNE (Argentina)
Una estrategia más poderosa para la transgénesis implica la introducción de ADN extraño en células embrionarias totipotentes (células ES) o células embrionarias madres (células EM) y constituyen una técnica de transgénesis por manipulación de células embrionarias. Estas células se toman del interior de la blástula en desarrollo y se pasan a un medio donde se tratan con distintos productos con lo que se conseguirá que las células no se diferencien, y se mantiene su estado embrionario. El ADN extraño se introduce en las células ES mediante diversas técnicas, posteriormente las células transfectadas son reintroducidas en una blástula y ésta reimplantada en una hembra.

Con esta técnica los neonatos son quimeras; pero mediante el cruce de éstas se consiguen animales transgénicos con aquellas quimeras que hayan incorporado el transgen en su linea germinal

Cuando la integración del transgén ocurre después de la primera división celular, el animal es quimérico, lo que quiere decir que las células de su cuerpo tienen diferentes características, según tengan o no el transgén, así en la "ovecabra" quimera entre oveja y cabra, las células de su piel, unas producían lana y otras pelo.

Inserción del ADN recombinante.
La inserción de ADN extraño[1][1] en un embrión puede conducir a la creación de animales “transgénicos”. Se trata igualmente, por este método, de obtener animales resistentes a las infecciones. La inserción de genes extraños en las células somáticas (con fines terapéuticos) ha sido ya realizada con éxito en los animales. La transferencia de ADN es efectuada por medios físicos (microinyección, corriente eléctrica), por medios químicos, la fusión celular o de vectores (retrovirus) como en el gráfico adjunto.

Inserción de ADN recombinante en animales.
La primera etapa consiste en transmitir genes extraños a células animales aisladas en el laboratorio. En un primer experimento se usó como vector al virus SV40 insertando un gen de conejo para el polipéptido de la b globina en células de mono. Los virus “adquieren” el gen aproximadamente 1:1 millón y debidamente marcados son localizados y recolectados). Genes extraños también son introducidos en óvulos fecundados: los mismos genes de conejo para la b globina fueron inyectados en óvulos de ratón y los individuos resultantes no sólo poseían el gen extraño, sino que el mismo se expresaba ordenadamente en los glóbulos rojos. En 1982, Ralph Brinster (Universidad de Pennsylvania) y Richard Palmiter (Universidad de Washington) combinaron el gen humano para la somatotropina con la porción reguladora de un gen de ratón y lo inyectaron en un óvulo fecundado de esta última especie. El gen humano se incorporó a todas las células, incluyendo las germinales, y no sólo la primera generación creció hasta un doble de su tamaño normal, sino que transmitió el rasgo a las siguientes: había nacido el animal transgénico!.

Más adelante, Allan Spradling y Gerald Rubin del Instituto Carnigie de Washington, usando transposones naturales de la mosca Drosophila inyectaron genes en embriones jóvenes (del color de ojos rojos), incorporándolos a las células destinadas a ser gametos; si bien sólo el 8 % de los intervenidos expresó la característica en la primera generación, aquella apareció en las subsiguientes.

En 1987, el equipo liderado por Philip Leder de la Universidad de Harvard -con fondos de la empresa du Pont de Nemours Co.- creó un ratón transgénico[2][2] -consistía nada menos que en la alteración genómica de una especie de mamíferos-. El método empleado partió de aparear hembras superovuladas, capaces de madurar gran cantidad de ovocitos, con machos padrillos. A las doce horas de la fertilización se recuperan los embriones de una sola célula (cigoto) y, bajo el microscopio donde son visibles ambos pronúcleos (uno proveniente de cada padre) se inyecta, mediante el uso de micropipetas, en uno de los pronúcleos moléculas de ADN conteniendo el transgén. Éste tiene capacidad de integrarse al genoma mediante procesos de recombinación ilegítima, o sea, al azar, en cualquier cromosoma. Si esta integración se produce antes que el cigoto se divida en dos células, el ratón que finalmente nazca llevará una o más copias del transgén en el núcleo de cada una de sus células.



Bibliografía complementaria:
NORMATIVA
OMS

Código de Nürenberg Normas éticas de experimentación en seres humanos. 20 de agosto de 1947

Principios éticos para las investigaciones médicas en seres humanos de la Asociación Médica Mundial Edimburgo, Escocia, Octubre 2000

UNESCO

Declaración Universal sobre el Genoma y Derechos Humanos, Paris, 11 de noviembre de 1997

Declaración del Comité Ético de la Organización del Genoma Humano sobre clonación. Vancouver, Marzo de 1999

UNIÓN EUROPEA

Convenio para la protección de los Derechos Humanos y la dignidad del ser humano con respecto a las aplicaciones de la Biología y la Medicina. Consejo de Europa Oviedo, 4 de abril de 1997
Protocolo al Convenio de Derechos Humanos y Biomedicina, sobre la prohibición de clonar seres humanos. Comité de Ministros del Consejo de Europa, 6 de noviembre de 1997

Declaración del Parlamento Europeo sobre Clonación en seres humanos. Estrasburgo, 7 de septiembre de 2000

ARGENTINA

23.264 CÓDIGO CIVIL De la Patria Potestad modificación de Octubre, 23 de 1985

24.779 Adopción. Buenos Aires, Febrero, 1997

25.673. Programa Nacional de Salud Sexual y Procreación Responsable. Sancionada: Octubre 30 de 2002. Promulgada de Hecho: Noviembre 21 de 2002.

25.929 Derechos de los padres y de la persona recién nacida. Sancionada: 25/08/2004. Promulgada 17/09/2004. B.O.: 21/09/2004

ESPAÑA

35 Técnicas de reproducción asistida. Madrid 22 de noviembre de 1988
45 por la que se modifica la Ley 35/1988, sobre Técnicas de Reproducción Asistida. Madrid, 21 de noviembre de 2003

42 Donación y utilización de embriones y fetos humanos o de sus células, tejidos u órganos. Madrid 28 de diciembre de 1988.

Andalucía 7/003 por la que se regula la investigación en con preembriones humanos no viables para la fecundación in vitro. Sevilla, 20 de octubre de 2003

CÓDIGO PENAL arts 159 - 161 - 162

ESTADOS UNIDOS

Human Cloning Ban and Stem Cell Research Protection Act (bill) Introduced to the Senate 2003

REINO UNIDO

1990 Chapter 37 Human Fertilisation and Embryology Act 1st November 1990

2001 Chapter 23 Human Non Reproductive Cloning Act London, 4th December 2001[Clonación reproductiva]


JURISPRUDENCIA
Navarro Del Valle, Hermes v. Decreto Ejecutivo Nº 24029-S (fecundación in-vitro) 7 de abril de 1995

R., R.D. s/medida cautelar. Sala I de la Cámara de Apelaciones de Buenos Aires. Buenos Aires, 3 de diciembre de 1999 Embriones congelados

Yvonne Smith, individually, Willie Smith, individually, and Elijah Smith, a minor, by and through Yvonne Smith (Olaintiffs) v. Arvind Saraf, M.D., John Doe Professional Corporation/Partnership, John Doe Medical Providers A-Z (Defendants) and Arvind Saraf, M.D. (Third-Party Plaintiff) v. United States Of America (Third-Party Defendant). Hon. Stephen M. Orlofsky Civil Action No. 98-04794 United States District Court For The District Of New Jersey. July 3, 2001


ENSAYOS Y NOTAS DOCTRINARIAS
Eco, Umberto El comienzo de la vida. Ensayo periodístico

Iáñez Pareja, Enrique. Introducción a la Biotecnología e Ingeniería Genética

Zamudio, Teodora Genética en el Proyecto de Código Civil argentino


MONOGRAFÍAS E INVESTIGACIONES

Células madres; un nuevo desafío para la humanidad. Milagro Roca

Embriones Congelados, a Congelar, o Descongelados Inviables que no van a ser transferidos. Federico Juan Highton

La polémica de la FIV: la barrera teórica frente a la experimentación y estudios en embriones no implantados. Verónica Pino


APUNTES Y ACTUALIDAD
MPs say lift ban on reproductive human cloning London (United Kingdom) The Observer 20th March 2005

Un bebé fruto de la manipulación germinal. Por Enrique Coperías

Wrongful birth & wrongful life. Informe de archivo


UNIDADES/CLASES REFERENTES O DE TEMAS ASOCIADOS
1.3.4. Interacciones génicas (o “Desde el jardín de un monasterio”).

1.3.4.1. El Genoma Humano.

1.3.4.2. Las anormalidades cromosomáticas.

2.4.2. Técnicas de diagnóstico genómico.

2.4.3. Terapias génicas.

2.4.3.1. Clonación y transferencia de material nuclear

2.4.3.2. Células madre de adulto y embrionarias.


GUÍA DE TRABAJO
Filiación

Futuro genético, futuro humano

Decisión reproductiva

NOTAS:

[1] De esta forma, se ha logrado insertar por microinyección muchos plásmidos portadores de un gen de hormona de crecimiento en un pronúcleo masculino de un ratón, lo que condujo a un ratón gigante; la misma técnica se empleó para introducir un gen extraño en un huevo de la mosca Drosophila a fin de corregirle un defecto hereditario, utilizando como vector uno de los elementos móviles (transposón) del cromosoma.

[2] Un cobayo ideal para ser usado en las investigaciones sobre el cáncer: un ratón que, genéticamente alterado, “nacía” con la predisposición a desarrollar la enfermedad, en los subtipos que padecen los seres humanos. Es decir, que el genoma del ratón natural fue integrado por la secuencia codificadora de un gen que no le era propio y capaz de inducir su expresión por secuencias reguladoras de otro, humano.

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