Il giusto momento di fecondare rispetti ai vari metodi di rilevamento

Il giusto momento di fecondare
rispetti ai vari metodi di
rilevamento degli estri
Giuseppe Stradaioli
Dipartimento di Scienze Agrarie e Ambientali - Università di Udine
Membro fondatore: European College of Animal Reproduction
[email protected]
Piacenza, 11-12 Settembre 2015
Rilevanza
Heersche and Nebel, 1994
J. Dairy Sci. 77: 2754-61.
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L’estro
• Etimolologia greca = oistros (oistros) = tafano;
• Ronzio = frenetica reazione bestiame.
Qual è il suo significato biologico?
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L’estro
• Strategia per assicurare l’accoppiamento in
sincronia con l’ovulazione.
• Concetto «antico».
Uro (Bos taurus
primigenius) mentre
annusa la vulva di una
vacca. Incisione
Maddaleniana "Grotte
del la Mairie", Teyjat,
Dordogna, in Francia.
Circa 10000 aC. Lo
«sniffing» è stato
ampliato
e sovrapposto sulla
composizione
originale.
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L’estro
• Nonostante millenni di domesticazione
1. l’uomo non è in grado di sostituirsi al toro nella rilevazione del
calore;
2. L’erronea rilevazione dell’estro = miliardi di € di danni ogni anno.
• Inoltre
1. il seme impiegato per la IA è diverso quantitativamente e
qualitativamente;
2. Le caratteristiche biologiche della bovina sono evolute per l’enorme
pressione genetica e tecnologica esercitata dall’uomo (soprattutto
dopo l’avvento dell’IA).
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Rilevamento dell’estro
• Il periodo periestrale della bovina è associato a
rilevanti cambiamenti fisiologici.
• Il riconoscimento dei sintomi dei cambiamenti è
alla base della rilevazione dell’estro.
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Rilevamento dell’estro
• Cambiamenti relativi a:
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Attività fisica e comportamento;
Citologia e pH vaginale;
Resistività elettrica del muco e dei tessuti vaginali;
Temperatura vaginale;
Frequenza delle pulsazioni cardiache;
Flusso ematico;
Odore e feromoni;
Livelli di metaboliti ed ormoni ematici;
Produzione di latte;
Ingestione di alimento (SS).
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Fisiologia del periodo
peri-estrale
• Endocrinologia
• Comportamento
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Sviluppo follicolare
preovulatorio
• Dominanza (proestro-estro)
 Diminuisce FSH
 Aumenta LH
 Crescita dei follicoli dominanti meno FSH dipendente
 Drammatico incremento E2
Estrogeni - 1
• Provocano cambiamenti
– Comportamentali
– Apparato riproduttivo
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Estrogeni - 2
 E2 raggiunge livello soglia
 Picco LH
(ovulazione 20-30 ore dopo)
 E2 decresce dopo picco LH
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Ricordiamoci che
• È la maturazione finale del follicolo di Graaf
che regola la quantità di E2 sintetizzato;
• Quindi è il follicolo che regola il proprio
periodo di ovulazione e la maturazione
dell'ovocita;
• Grazie al feedback positivo dell’E2 sul centro
preovulatorio ipotalamico che innesca il picco
di rilascio dell’LH e FSH.
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Sintomi e modificazioni comportamentali
Sintomo primario o patognomonico «immobilità alla monta»
Incidenza
• Vacche = 3-140;
• Manze = 3-225;
• In molti animali non è rilevabile!
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Sintomi e modificazioni comportamentali
Sintomi
secondari
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Perché è importante rilevare l’estro?
Come si comporta il toro?
Volume di seme deposto varia da 1 a 8 mL, molto concentrato (1-2 x
109/mL spz) e soprattutto longevo nei genitali femminili.
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Tempistica inseminazione
Gli spermatozoi depositati con l’IA = 1-20 x 106 e in più sopravvivono
solo 9 o 34 ore nei genitali femminili = per ottenere il massimo della
fertilità devono essere depositati dalla metà del calore alla fine del
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calore
Tempistica inseminazione
Quindi a.m./p.m.:
• Calore la mattina IA la sera;
• Calore sera IA la mattina.
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Trasporto e sopravvivenza spermatozoi
Trasporto degli spermatozoi nei genitali femminili:
1. Fase di trasporto rapida (1-15 minuti);
2. Fase di trasporto lenta inizia dopo 4-6 ore ed è completa a 16
ore.
Quest’ultima porta poche migliaia di spermatozoi vivi e vitali nel primo
segmento dell’ovidotto.
Intervallo tra l’accoppiamento e la
legatura della UTJ
Oociti fertilizzati
(%)
6
0
8
50
12
83
20
• solo alcune migliaia giungono alla
porzione posteriore dell’ovidotto
(giunzione utero-tubarica o UTJ).
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A) Spermatozoi di toro legati ad espianti di cellule oviduttali in vitro B) microscansione
al SEM di spermatozoi bovini attaccati all’epitelio oviduttale in vivo dopo IA (Lefebvre
et al., Biol Reprod 1995; 53:1071).
•
la gran parte di essi rimane “impigliata” lì e viene rilasciata ad ondate in prossimità
dell’ovulazione, man mano che risultano capacitati (iperattivati).
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Tempistica inseminazione
Trasporto spz
Fertility window
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Tempistica inseminazione
• 12-18 ore dopo la rilevazione dell’estro (Dalton et
al., 2001) con HeatWatch (150 IA, 50 gruppo).
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Tempistica inseminazione
25
Tempistica inseminazione
26
Tempistica inseminazione
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Tempistica inseminazione: ma quando
inizia l’estro?
• 12-18 ore dopo la rilevazione dell’estro (Roelofs et
al., 2005) – 67 bovine e 97 ovulazioni.
• Schema olandese (ogni 3 h x 30 min) + ecografia
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Rilevazione calori (sintomi)
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Rilevazione calori (sintomi)
30
Rilevazione calori (sintomi)
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Rilevazione calori (durata)
Hammond
1927
1948
1980
1998
1997
Observation
19,3
1980
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Rilevazione calori
Intervallo medio
- inizio calore ovulazione
- fine calore ovulazione
= 30.6 ± 4.4 h;
= 18.8 ± 4.4 h.
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Rilevazione calori
Conclusioni
• Elevata variabilità tra animali comporta;
1. Inizio calore non è ottimale per determinare momento IA (ovulazione);
2. Ugualmente fine calore;
3. Sistema non applicabile in campo senza automazione;
4. Elevata incidenza sintomi aspecifici (sniffing, chin resting);
5. Attività di monta (mounting) sintomo più frequente e alta specificità,
soprattutto con più di una bovina in calore (77% dei casi evidente tra
21.5 e 33.5 h prima ovulazione = accuratezza di 12 h);
6. Ferma alla monta (standing heat) solo nel 58% dei casi (20% quando 1
sola in calore), capacità di previsione del 50% con accuratezza 12h! Alta
specificità ma minore frequenza.
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Conclusioni
Rilevazione calori
• Accuratezza e efficacia nella previsione del tempo di ovulazione dipende
principalmente da:
1. Frequenza di espressione del sintomo + numero di animali positivi (da
1 a 2 o + animali frequenza sintomi raddoppia);
2. Connessione con il momento d’ovulazione (monta e fermo alla monta).
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Rilevazione calori
•
Elevata variabilità legata a fattori «ambientali».
Condizioni inadatte per
massima espressione calore:
• Posta fissa;
• Pavimentazione;
• Patologie podali;
• T°ambientale;
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Produttività e condizione di BEN?
• Ogni lattazione additiva = decremento del 21% «walking
activity» (podometri).
• Fermo alla monta non cambia o aumenta. López-Gatius et al., Theriogenology
2005;63:1419 –29.
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Esiste un momento migliore?
Momento della giornata ??
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Rilevamento dell’estro
Roelofs et al., Theriogenology 2005;63:1366–77;
Van Eerdenburg et al., Vet Quart 1996;18:52– 4.
• 1 rilevazione del solo standing heat (SH x 30 min) = 12-19%;
• 3 rilevazione del solo SH (30 min)
= 30%;
• 3 rilevazione del SH + attività di monta (30 min)
= 61%;
• 3 rilevazione del SH + tutti i sintomi (30 min)
= 74-90%.
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Tempistica inseminazione
• 44,707 IA (Foote RH, 1978 e Nebel et al., 1994) con seme
fresco e congelato nessuna differenza se una sola IA tra le
8:00 e le 11:00 o se dopo seguendo lo schema a.m./p.m.
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Tempistica inseminazione
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Tempistica inseminazione
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Tempistica inseminazione
Regole generali
• Se buona efficienza di rilievo = 6-18 ore dopo inizio;
•
IA una volta al giorno alla mattina (8:00-11:00) su tutte le
bovine in calore (quelle del pomeriggio precedente e quelle
rilevate in calore la mattina stessa);
•
Ogni stalla fa storia a se (efficacia nel rilevare calori sin
dall’inizio, comodità di contenimento animali, ecc..) e quindi
sono solo regole generali da adattare in base ai risultati
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ottenuti.
La pratica è diversa dalla
ricerca
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La pratica è diversa dalla
ricerca
• Nella pratica è difficile identificare
esattamente l’inizio del calore
=
• Perciò in molti studi non ci sono
differenze tra 1 IA fissa (08:00-11:00
a.m.) e IA a.m./p.m.
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Rilevamento dell’estro
Minore espressione dei sintomi legata alla
elevata produzione di latte?
• aumentata clerence P4/E2;
• ridotta steroidogenesi (inquinamento metabolico);
• stress da caldo, ecc..
• Tuttavia spesso produttività correlata
positivamente a fertilità!!!
• NON SARA’ IMPORTANTE ANCHE
L’ALLEVATORE???
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Rilevamento dell’estro
Difficoltà:
• Sintomi manifesti in bovine gravide (19% IA in bovine
gravide);
• Il 0-60% (40%) delle bovine è inseminata con livelli di P4
elevati;
• Modifica tempistiche (durata media estro 7 ore?) e sintomi ad
es. riduzione dello «standing heat» (60% bovine in calore);
• L’adozione di protocolli di sincronizzazione
dell’estro/ovulazione non ha sostanzialmente migliorato le
statistiche.
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Aziende con problemi di rilevazione
• Intervalli interestrali tra 3 e 17 giorni superiori al 10%.
• Intervalli interestrali tra 25 e 35 giorni superiori al 10-15%.
• Bovine inseminate una seconda volta nei tre giorni
successive alla prima IA maggiore del 5%.
• Molte bovine gravide su IA precedente all’ultima IA.
• Molti parti in anticipo di 3-6 settimane rispetto all’ultima IA.
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Aziende con problemi di rilevazione
• Pochi calori rilevati prima (VWP) della 1° IA.
• Media giorni 1° IA superiore di 20 gg al termine del
periodo attesa volontario (VWP).
• Intervallo medio tra IA superiore ai 30 giorni (obiettivo =
60% tra 18 e 24 gg).
• Intervalli interestrali compresi tra 38 e 45 e tra 55 e 65
giorni superiori al 15 %.
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Efficienza di rilevazione
In determinato periodo x un determinato n°di bovine
% estri rilevati = n estri rilevati x 100
(TGB/21)
ER = estri rilevati; TGB = totale giorni bovina nel periodo
Ad esempio
ER = 20
Bovine = 40, Giorni = 24; 40 x 24= 960 / 21 = 45.7
% ER = 20/45,7 x 100 = 43.7%
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Efficienza di rilevazione
(tasso di inseminazione = TI o HDR)
(21 x n° IA per concepimento) x100 = HDR (TI)
(parto concepimento – VWP +11)
Tasso Concepimento (TC) = vacche gravide / vacche inseminate
o
TC = 1 / IA per gravidanza
HDR minimo = 50-55%
TC minimo = 35%
Tasso di Gravidanza (TG o PR) = TC*TI (HDR)
Misure affidabili se consideriamo medie di lungo periodo (sistemi
gestionali) e senza programmi di sincronizzazione.
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Sistemi di rilevazione della
monta
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Sistemi di rilevazione della
monta
Impiego di animali esploratori
HeatWatch (sensore di
pressione)
Nebel et al., 2000 ARS;6061: 713-23.
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HeatWatch
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HeatWatch
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Podometri, attivometri e
monitoraggio di posizione
• Zootecnia di precisione (Precision farming)
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Sistemi automatizzati di
rilevazione dei calori
Costo / beneficio
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Attivometri-podometri
• Efficienza (precisione) spesso attorno 80% o +;
• Accuratezza 49-90%??
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Attivometri-podometri
• Nebel et al., 2011 JDS 94 suppl 1: (Select Detect activity
system = wireless real time)
• 4,126 IA in 19 aziende
• 10.5 ± 0.1 h media HA (high activity)
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Attivometri-podometri
Ore
Primipare
% bovine
Pluripare
Tasso concepimento (%)
Da 0 a 4
15.8
36
32.4
Da 5 a 8
17.2
37.5
32.2
41.2
32.9
45
28.9
37.7
23.3
Da 9 a 12
Da 13 a 16
Da 17 a 26
46.2
21.3
Conclusioni: migliori risultati attorno alle 12 ore (meglio prima che
dopo)
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Attivometri-podometri
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Attivometri-podometri
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Attivometri-podometri
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Attivometri-podometri
• Tecnologie in rapida evoluzione (connessioni WiFi,
sensibilità e accuratezza);
• Molte reviews evidenziano convenienza economica
(risparmio tempo e incremento tasso rilevazione dei
calori);
• Ridondante rispetto alle tecniche TAI ?
• Sviluppi associati (rilevazione zoppie e altre malattie,
tempi di ruminazione, giorno del parto).
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Migliorare tecnica IA
Dalton et al., 2004. J Dairy Sci. 87: 972-5.
Ma se la temperatura di “mantenimento” delle paillette è inferiore
a 15-20° C la fertilità del seme si deteriora rapidamente!!!!
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Migliorare tecnica IA
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Visita clinica pre IA
• Tono e simmetria dell’utero;
• Presenza follicolo (12-25 mm) e ridotte
dimensioni CL (10-15 mm);
• Esame vaginoscopico:
» Caratteristiche e quantità muco;
» Livello di pervietà cervice.
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Impiego programmi di
sincronizzazione
parto
PGF2a
PGF2a
PGF2a IA
PGF2a IA
0
15-20
29-34
43-48
57-62
Giorno dopo il parto
69
50 sfumature di grigio!!!
DOMANDE?
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