Introducción

La sincronización del estro es un importante factor reproductivo el cual se describe como el control artificial del ciclo estral o la inducción del estro, para que una gran cantidad de hembras manifiesten estro en un tiempo corto y determinado (^{Arya et al. 2023}). Su importancia en la producción de ovinos se basa en mejorar la eficiencia productiva y reproductiva del rebaño acortando el intervalo de estros y aumentando la tasa de gestación (^{Yu et al. 2022}). Durante las últimas dos décadas, los protocolos de sincronización del estro en ovejas mayormente utilizados se basan en progestágenos (P₄), principalmente en la presentación de un dispositivo intravaginal liberador de progesterona (CIDR). Por otro lado, las prostaglandinas (PGF2α) son eficaces para sincronizar el estro de manera exitosa pero sólo durante la época reproductiva, con la finalidad de lisar el cuerpo lúteo (CL) cuando es receptivo a la PGF2α (^{Hameed et al. 2021}). Al respecto, se han reportado resultados favorables para mantener la eficiencia reproductiva en ovejas de pelo con un protocolo de sincronización del estro basado en un CIDR con permanencia de cinco, siete o nueve días asociados con una inyección de PGF2α dos días antes del retiro (^{Balan-May et al. 2021}).

Con respecto al manejo nutricional en ovejas, se ha reportado que la acción de las señales metabólicas estimula el desarrollo de los folículos ováricos, lo que incrementa la tasa ovulatoria y, en consecuencia, la tasa de gestación (^{Martin 2022}). Mientras que ^{Gilbreath et al. (2021)}, reportaron que el uso de aminoácidos puede ser una estrategia nutricional que mejore la fertilidad y promueva la eficiencia reproductiva en la producción de rumiantes, debido a que la actividad neuronal regula los cambios neuroendocrinos y hormonales durante el ciclo estral mediante la participación de diversos aminoácidos que actúan como neurotransmisores (^{Cao et al. 2021}). En tanto que ^{Luna-García et al. (2022)}, describieron que probablemente, el glutamato reduce la acción de la dopamina sobre las neuronas productoras de kisspeptina, estimula los centros del hipotálamo que sintetizan y secretan la GnRH, lo que resulta en un incremento de los pulsos de la LH y actúa directamente en la actividad ovárica. En estudios en cabras, ^{Cadena-Villegas et al. (2022)} reportaron que la aplicación de 100 mL de un reconstituyente metabólico que contiene L-arginina, ácido aspártico y ácido glutámico reduce el inicio del estro, e incrementa la fecundidad y la prolificidad como respuesta a la sincronización del estro; mientras que ^{Conde et al. (2023)} sugieren que la administración de 10 mg de glutamato/kg de peso vivo (PV) en dos dosis cada cinco días demostró ser un tratamiento eficaz para la estimulación ovárica. Por lo anterior, el objetivo del presente estudio fue evaluar la respuesta fisiológica de un reconstituyente metabólico y glutamato monosódico durante la sincronización del estro con un progestágeno y prostaglandinas en ovejas.

Materiales y métodos

Tratamientos y protocolo de sincronización del estro

A todas las ovejas se les insertó un dispositivo intravaginal liberador de progesterona (0.3 g de P₄; CIDR®, Registro SAGARPA: Q-1196-403) el cual permaneció durante 9 días, y en el día 7 del protocolo, se les aplicó vía intramuscular 5 mg de dinoprost (1 mL de PGF2α; Lutalyse®, Registro SAGARPA: Q-1196-408) para inducir la lisis de cuerpos lúteos (CL) presentes. Durante el protocolo de sincronización del estro, se evaluó la respuesta de tres tratamientos: T1 (n = 18; TESTIGO), ovejas tratadas con 50 mL vía subcutánea (VS) de suero fisiológico, más 50 mL vía oral (VO) de suero fisiológico; T2 (n = 18), ovejas tratadas con 50 mL VS de un reconstituyente metabólico compuesto por aminoácidos neuroexcitadores, electrolitos y vitamina B12 (Amino-Lite®; Registro SAGARPA: Q-0171-005), más 50 mL VO de suero fisiológico; y T3 (n = 18), ovejas tratadas con 50 mL VS de suero fisiológico, más 50 mL VO de suero fisiológico en la que se disolvieron previamente 0.5 g de glutamato monosódico (sal de sodio del ácido glutámico; AJINOMOTO®) por kg de PV de cada oveja. En T2 y T3, el reconstituyente metabólico y el glutamato monosódico se suministraron una vez por día durante los últimos tres días antes del retiro del CIDR (Figura 1).

Figura 1 Protocolo de sincronización del estro a base de un progestágeno (P₄, CIDR®) y prostaglandinas (PGF2α; Lutalyse®) en ovejas tratadas con un reconstituyente metabólico (Amino-Lite®) y glutamato monosódico (AJINOMOTO®). 

Después de retirar los CIDR, se realizó cada 12 h la detección del estro en las ovejas con la introducción por 60 min de un carnero celador provisto de un mandil para evitar la cópula, durante 120 horas en total. A todas las ovejas en estro se les proporcionó una monta natural controlada inmediatamente después de ser detectadas, seguida de una segunda monta 12 h más tarde. Se replicaron las metodologías descritas para la monta natural controlada, la detección del estro (^{Balan-May et al. 2021}), duración del estro y el retorno al estro (^{Cadena-Villegas et al. 2022}), y para el diagnóstico de gestación (^{Flores-Santiago et al. 2021}).

Resultados

El efecto de los tratamientos fue diferente (P ≤ 0.05) para la respuesta al estro en ovejas. La respuesta del glutamato monosódico fue similar (P > 0.05) al testigo, pero mayor (P ≤ 0.05) que la del reconstituyente metabólico (Tabla 1). Todas las ovejas tratadas con glutamato monosódico presentaron estro, y se observó 27.78% mayor respuesta con respecto a las tratadas con el reconstituyente metabólico; por lo que se sugiere incluir glutamato monosódico en los protocolos de sincronización del estro con un progestágeno y prostaglandinas en ovejas.

El efecto de los tratamientos fue similar (P > 0.05) para el inicio del estro, pero diferente (P ≤ 0.05) para la duración del estro en ovejas. En la duración del estro, la respuesta del glutamato monosódico fue similar (P > 0.05) a la del tratamiento testigo, pero superior (P ≤ 0.05) a la del reconstituyente metabólico (Tabla 2). El estro de las ovejas que recibieron tratamiento con glutamato monosódico se prolongó alrededor de 9 horas más en comparación con aquellas tratadas con el reconstituyente metabólico; por lo que se sugiere incluir glutamato monosódico en los protocolos de sincronización del estro cuando se realiza monta natural controlada en ovejas.

El efecto de los tratamientos fue similar (P > 0.05) para el retorno del estro, pero diferente (P ≤ 0.05) para la tasa de gestación en ovejas. En la tasa de gestación, la respuesta del glutamato monosódico fue similar (P > 0.05) a la del tratamiento testigo y la del reconstituyente metabólico fue menor (P ≤ 0.05) que la de los demás tratamientos (Tabla 3). Dado que las ovejas tratadas con el reconstituyente metabólico mostraron menor respuesta al estro y con menor duración del estro; por tanto, la cantidad de ovejas que retornaron al estro no favoreció la tasa de gestación, ya que resultó 21.79% menor con respecto a las tratadas con glutamato monosódico; lo cual puede influir en la elección de un protocolo deseable para la sincronización del estro en ovejas. Por lo que se sugiere incluir glutamato monosódico en los protocolos de sincronización del estro con CIDR® por 9 d.

Discusión

Se ha reportado 100% de respuesta al estro con protocolos cortos a base de un progestágeno intravaginal (CIDR) y prostaglandinas (^{Balan-May et al. 2021}). También protocolos basados en dos dosis de d-cloprostenol (PGF2α) con un intervalo de 12 días entre ambas aplicaciones, han obtenido 87% de ovejas en estro (^{Alavez-Ramírez et al. 2018}), mientras que con un protocolo solo de CIDR de 12 días, se ha alcanzado 94% de ovejas en estro (^{Rosasco et al. 2019}). Estos resultados difieren con la respuesta al estro de las ovejas testigo en el presente estudio. Se sabe que, en ovejas, los protocolos más utilizados para la sincronización del estro a base de P₄ comprenden de 3 hasta 14 días de duración y que la acción de las PGF2α solo responderá durante la época reproductiva debido a la actividad fisiológica de al menos un cuerpo lúteo (CL) activo (^{Hameed et al. 2021}). Sin embargo, como transferencia de tecnología, la sincronización del estro debe resultar en un manejo reproductivo económico, rentable y eficiente (^{Cadena-Villegas et al. 2023}); por lo tanto, debe considerarse de manera importante incluir estrategias de manejo nutricional durante el manejo reproductivo para garantizar el éxito en el protocolo de la sincronización del estro en ovejas (^{Arya et al. 2023}). En este sentido, la acción de aminoácidos neuroestimuladores promueve la eficiencia reproductiva en la producción de rumiantes (^{Alvarez-Cardona et al. 2019}, ^{Gilbreath et al. 2021}); por ejemplo, la suplementación con glutamato monosódico ha mejorado la actividad ovárica en cabras (^{Conde et al. 2023}, ^{Soares et al. 2023}). Lo anterior, pudo haber acontecido en la respuesta al estro en las ovejas tratadas con glutamato monosódico durante la sincronización del estro, en el presente estudio. Es probable que, el glutamato monosódico haya influido en el desarrollo folicular ovárico y provocado un incremento en la cantidad de folículos ováricos dominantes, lo cual pudo haber producido un aumento de estrógenos y como consecuencia, mantuvo mayor respuesta y duración del estro; como respuesta fisiológica de la acción neuroestimuladora en la secreción de la GnRH-LH. Debido a que, durante la fase folicular ovárica en ovejas, un incremento en la concentración de estradiol (E₂) propicia el transporte de glutamato, lo cual posiblemente responde en la retroacción positiva de la liberación de la GnRH y el incremento del pico preovulatorio de la LH (^{Porter et al. 2021}). Por el contrario, las ovejas tratadas con el reconstituyente metabólico redujeron en 27.78% la respuesta al estro en el presente estudio. Posiblemente, la acción de la energía, las vitaminas, y los aminoácidos contenidos en el reconstituyente metabólico, experimentó alguna falla neuroendocrina en la comunicación endocrina hipotálamica-adenohipofisiaria y no respondió completamente a nivel ovárico; debido a que los eventos reproductivos pueden ser alterados mediante la suplementación de ciertos compuestos, energéticos o proteicos, en rutas neuroendocrinas dependientes de hormonas metabólicas o de los niveles circulantes de gonadotropinas (^{Meza-Herrera et al. 2014}).

Uno de los principales objetivos de la sincronización del estro con progestágenos y prostaglandinas es acortar o prolongar la duración de la fase lútea y que la mayoría de las hembras presenten estro en las primeras 48 h después de retirar el progestágeno (^{Hameed et al. 2021}). En un protocolo de sincronización del estro en cabras, se aplicaron vía intramuscular tres inyecciones (días 0, 7 y 14 del protocolo) de d-cloprostenol (100 μg de PGF2ɑ cada una) y se administraron vía intravenosa 10 mg/kg de PV de glutamato (L-ácido glutámico) en el día 9 (única inyección, G1), y en los días 9 y 14 (doble inyección, G2) del protocolo; además, a un tratamiento testigo (T) se les inyectó 100 mL de solución salina en el día 9 del protocolo (^{Conde et al. 2023}). Estos autores no encontraron diferencias (P > 0.05) en el inicio (T: 36.3 h, G1: 35.2 h, y G2: 45.2 h, respectivamente) ni en la duración del estro (T: 56.7 h, G1: 52.7 h, y 70.0 h, respectivamente) entre tratamientos. Lo que coincide con los valores obtenidos para el inicio del estro, pero difiere con la duración del estro en el presente estudio. Por otro lado, durante la sincronización del estro, la respuesta de la nutrición puede observarse al complementar la dieta con aminoácidos neuroestimuladores (^{McCoard 2016}) o con energía (^{Hernández-Marín et al. 2022}). En un estudio en ovejas prepúberes Pelibuey con ‘efecto macho’, ^{Hernández-Marín et al. (2016)} administraron un reconstituyente energético que contenía aminoácidos neuroexcitadores: L-arginina, ácido aspártico y ácido glutámico, y encontraron que el ‘efecto macho’ y su interacción con el reconstituyente energético inducen el pico preovulatorio de LH y la primera ovulación. Se ha reportado que el principal neurotransmisor que promueve la actividad neuroendocrina durante la reproducción en los mamíferos es el glutamato (^{Chiang y Park 2020}). Lo anterior, se observó en la reducción de 8.99 h de la duración del estro en las ovejas tratadas con el reconstituyente metabólico con respecto a aquellas tratadas con glutamato monosódico durante la sincronización del estro, en el presente estudio. Es probable que la duración del estro en las ovejas tratadas con el reconstituyente metabólico, resultó por una reducción en la fase lútea del ciclo estral o por la capacidad de respuesta del CL a la PGF2α (^{Fierro et al. 2013}). Posiblemente, la acción del reconstituyente metabólico afectó la actividad neuroendocrina del hipotálamo, inhibiendo o alterando el patrón pulsátil de la GnRH, cambiando el crecimiento y la diferenciación folicular ovárica, o interfiriendo con la producción de estrógenos y, posteriormente, P₄ por el cuerpo lúteo (^{Alves et al. 2019}). Por lo anterior, los resultados sugieren que el glutamato pudiera utilizarse como alternativa de suplementación nutricional que ayude a estimular la actividad hormonal del eje reproductivo durante la sincronización del estro con progestágeno y prostaglandinas. Debido a que, la secreción de la GnRH es estimulada por el glutamato y este mismo es regulado por P₄ y E₂, que, dependiendo de la fase del ciclo estral influirá en la liberación de la FSH o los pulsos de la LH (^{Barth et al. 2015}). Sin embargo, se requiere realizar mayor investigación de este aminoácido en relación con hormonas metabólicas y reproductivas, que participan directamente en la actividad folicular ovárica para regular la respuesta, el inicio y la duración del estro en ovejas.

En el presente estudio, el porcentaje de retorno al estro fue bajo y no difirió entre tratamientos. Al respecto, se sabe que la P₄ y los progestágenos relacionados con gonadotropinas y sustancias luteolíticas, además de favorecer la inducción o sincronización del estro (^{Abecia et al. 2012}), también mejoran el incremento de la tasa de fecundidad (^{Pérez-Clariget et al. 2012}) y, por consiguiente, la tasa de retorno al estro se reduce. Lo anterior responde cuando se administran progestágenos durante 12 a 14 días; sin embargo, durante el sexto o séptimo día del protocolo, la concentración de P₄ en sangre disminuye, lo cual limita el desarrollo del folículo ovárico dominante, por lo que el óvulo presenta una disminución en la fertilidad al momento de retirar del dispositivo intravaginal (^{Espinosa-Molina et al. 2022}).

Por otro lado, es importante evaluar las dietas con diferentes fuentes energéticas sin afectar el manejo reproductivo; por tanto, el glutamato monosódico ejerce un efecto positivo sobre la respuesta reproductiva en ovejas y cabras y, a su vez, representa un complemento nutricional eficaz. Lo anterior, se observó en la disminución del 21.79% de la tasa de gestación en las ovejas tratadas con el reconstituyente metabólico con respecto a aquellas tratadas con glutamato monosódico durante la sincronización del estro, en el presente estudio. Es probable que la tasa de gestación en las ovejas tratadas con el reconstituyente metabólico haya resultado por una disminución en la secreción hormonal del eje reproductivo para estimular el desarrollo folicular ovárico, lo cual generó un cuerpo lúteo de baja calidad y, por consecuencia, una disminución en la secreción de P₄. Debido a que, la actividad del cuerpo lúteo prepara adecuadamente al endometrio para el desarrollo de la gestación previo a la implantación del embrión, y actúa como regulador en la secreción de las glándulas del endometrio (^{Patel et al. 2015}). ^{Meza-Herrera et al. (2014}, ²⁰²⁰) han reportado resultados favorables en cabras al suplementar con l-glutamato vía intravenosa en diferentes dosis y periodos, de acuerdo con la finalidad reproductiva, ya que la administración de l-glutamato reduce los efectos de la retroacción negativa sobre los centros hipotalámicos que suprimen la liberación de la GnRH (^{Luna-García et al. 2022}). Por otro lado, estudios en ovejas sincronizadas con CIDR+PGF2α han mostrado valores inferiores para la tasa de gestación a los obtenidos en la presente investigación, como lo publicado por ^{Arikan et al. (2021)} quienes reportaron en época reproductiva 69.78% (194/278 ovejas) y en época de anestro 69.77% (150/215 ovejas). En contraste, ^{Balan-May et al. (2021)}, evaluaron la respuesta del CIDR por 5, 7 y 9 d de duración y reportaron similitud (P > 0.05) en la tasa de gestación (5d: 70%, 7d: 90%, y 9d: 90%, respectivamente). Por lo anterior, en la presente investigación la respuesta del protocolo hormonal influyó directamente en el comportamiento reproductivo de las ovejas, lo cual resultó de la interacción entre el sistema nervioso central y el eje reproductivo mediante la acción de las hormonas de la reproducción, los receptores, y el glutamato, el cual es el principal neurotransmisor excitador (^{Chiang y Park 2020}).

Conclusiones

En los protocolos hormonales para la sincronización del estro en ovejas a base de un progestágeno y prostaglandinas, la aplicación de un reconstituyente metabólico no afecta el inicio ni el retorno al estro, pero disminuye la respuesta al estro, reduce su duración y aminora la tasa de gestación. Por el contrario, la administración de glutamato monosódico tampoco altera el inicio ni el retorno al estro, pero mejora la respuesta al estro, prolonga su duración y aumenta la tasa de gestación