Desarrollo del folículo ovárico y del cuerpo lúteo

La deficiencia de vitamina C incrementa el número de folículos atrésicos¹⁷. Sin embargo, la suplementación atenúa la apoptosis de las células foliculares¹⁸, promueve la activación primordial de los folículos¹⁹, incrementa la población de los folículos en crecimiento²⁰ y reduce los que se encuentran en estado atrésico²¹. Estos hallazgos sugieren que la VC apoya el desarrollo de folículos ováricos saludables.

El folículo ovárico está en constante remodelación estructural. Su diámetro aumenta hasta 475 veces desde su etapa primordial hasta que alcanza el tamaño ovulatorio^22,23. Este incremento de tamaño implica una constante remodelación de la lámina folicular basal²⁴ y un cambio de concentraciones intrafoliculares de VC, que son mayores en los folículos más pequeños²⁵. La lámina folicular basal da estabilidad al folículo y sirve como un filtro molecular²⁴, pero requiere cantidades mayores de colágeno a medida que el tamaño de éste aumenta²⁶. Dado que la VC es uno de los factores que intervienen en la síntesis de colágeno²⁷, es lógico suponer que se requerirá VC en cantidades mayores para los folículos en desarrollo. De hecho, la suplementación con VC mejora la supervivencia folicular e incrementa las probabilidades de que un folículo alcance un tamaño preovulatorio²⁸. Esto podría explicarse por el efecto de la VC de prevenir la muerte de las células foliculares y mantener la integridad de la membrana a medida que crece el folículo^18,29.

Bajo un ambiente con un cuerpo lúteo en regresión, el folículo dominante alcanzará el estado preovulatorio. En esta etapa se requiere de VC para una esteroidogénesis folicular normal³⁰, lo cual se logra promoviendo la expresión de las enzimas clave que intervienen en la esteroidogénesis, como la aromatasa y la enzima de escisión de la cadena lateral de colesterol P450³¹. Sin embargo, a medida que crece el folículo hay una reducción en la concentración de VC. El folículo preovulatorio tiene menores concentraciones intrafoliculares de VC que los folículos grandes de otras etapas del ciclo del estro³². Esta reducción puede dar como resultado una mayor concentración intrafolicular del IGF-1, que induce la absorción de VC por las células³³. El incremento de la hormona luteinizante (LH) también causa una reducción de las concentraciones de VC³⁴, probablemente aumentando las concentraciones intrafoliculares de especies reactivas de oxígeno (ERO)³⁵.

La reducción de las concentraciones intrafoliculares de VC en la etapa preovulatoria puede ser parte del mecanismo para controlar la ovulación. El colágeno de la lámina basal folicular se reduce a medida que crece el folículo, lo cual lo vuelve más expandible y más fácil de remodelar³⁶. La reducción de las concentraciones intrafoliculares de VC, aunada a la degradación del colágeno en los folículos preovulatorios, da como resultado el debilitamiento y la ruptura de la lámina basal, eventos cruciales que pueden conducir a la ruptura de los folículos preovulatorios^37,38.

El número de mujeres embarazadas con defectos de la fase luteal crece después de suplementarlas con VC, lo cual probablemente obedezca a que se produce un incremento de la progesterona del cuerpo lúteo³⁹. Se ha relacionado el diámetro del cuerpo lúteo³², así como la concentración de progesterona, con la concentración de VC⁴⁰. Además, el contenido de VC es superior durante las etapas tempranas del desarrollo del cuerpo lúteo⁴¹, que alcanza su máxima concentración, al menos en los bovinos, en el día 12 del ciclo estral⁴². Es más, un elemento clave de la relación entre la VC y el cuerpo lúteo es que se necesita esta vitamina, como se mencionó, para la síntesis del colágeno, el cual es esencial para el desarrollo del cuerpo lúteo⁴³.

Vitamina C y fertilidad

La vitamina C mejoró la fertilidad⁴⁴. Esto puede deberse al mayor desarrollo de los ovocitos y del embrión^45,46. Desgraciadamente, la limitada información disponible sobre este tema se ha obtenido sobre todo en condiciones in vitro. Por el contrario, en dosis elevadas la VC podría dañar el desarrollo de los ovocitos (750 µM ml^-1) y del embrión (˃200 󠅾µM en medio de cultivo)^47,48, lo cual podría ser consecuencia de un efecto pro-oxidante de la VC. La VC en concentraciones bajas pueden actuar como antioxidante, mientras que en concentraciones elevadas ocurre lo contrario; esto puede depender de la concentración de iones de metal (hierro)⁴⁹. Cabría esperar un efecto pro-oxidante de la VC a medida que se incremente la concentración de iones de metal⁵⁰. Esto último puede ocurrir en condiciones in vitro, pero es improbable que ocurra en organismos vivos⁵¹.

Relación entre la vitamina C y la vitamina E

La vitamina C puede controlar el desarrollo folicular al interactuar con otros elementos que se sabe afectan la fertilidad. Es una verdad aceptada que después de que la vitamina E desempeña su actividad antioxidante, puede ser reactivada por la VC⁵², lo cual incrementa su disponibilidad⁵³. La deficiencia de vitamina E afecta al desarrollo folicular, produciendo anomalías en el ciclo estral y pérdida de gestaciones⁵⁴. No se sabe con exactitud qué concentración de vitamina E en la sangre se puede considerar adecuada o deficiente en el ganado. Una concentración de vitamina E en la sangre de ˃1 µg ml^-1 puede ser considerada adecuada, pero no hay un acuerdo a este respecto⁵⁵. Además, no se conoce de ninguna recomendación de vitamina E para un rendimiento reproductivo óptimo en el ganado. Sin embargo, estudios anteriores (véanse la siguiente sección de este artículo y la referencia 16) han demostrado que la suplementación con 3,000 UI de vitamina E durante un estro sincronizado favorece el mejoramiento de la fertilidad del ganado lechero.

La relación entre las vitaminas C y E en cuestiones reproductivas ha recibido poca atención. Un sistema antioxidante, que incluye las vitaminas C y E, se activa durante la esteroidogénesis⁴². En las ratas, la suplementación con vitamina C (125 mg kg^-1 día^-1) y E (75 mg kg^-1 día^-1) incrementa las concentraciones de la testosterona, FSH y LH en la sangre⁵⁶. Estas concentraciones superiores de gonadotropinas coinciden con el hecho de que la vitamina C estimula su secreción desde la pituitaria⁵⁷. Estudios in vitro han demostrado un efecto positivo de las vitaminas C y E en la calidad de los ovocitos y el desarrollo embrionario cuando se las suministran por separado, pero no cuando se las suministran juntas^53,58,59. La adición de vitamina C y E al medio de maduración reduce la tasa de formación de blastocistos, previniendo que se produzca la cantidad de ERO necesaria para el desarrollo competente del ovocito⁵³. Esto es aceptable porque se ha demostrado que un suministro intermitente de ERO interrumpe el arresto meiótico de los ovocitos⁶⁰. Sin embargo, es poco probable que la situación descrita por Dalvit et al.⁵³ ocurra también in vitro porque la suplementación con ambas vitaminas ha dado como resultado más gestaciones en el ganado lechero (véanse la siguiente sección de este artículo y la referencia 16). Además, se ha reportado una mejora de la calidad del embrión después de inyectar dos antioxidantes ―β-caroteno y vitamina E― a donantes bovinas superovuladas antes del estro⁶¹.

Los estudios in vitro simulan las condiciones fisiológicas. Sin embargo, al contrario de lo que ocurre en los organismos vivos, los sistemas in vitro son estáticos, y en estos la actividad metabólica, la absorción y almacenamiento de nutrientes y la excreción de los desechos están limitados por el tiempo y por las condiciones del medio de cultivo. Además, la adaptación a las condiciones cambiantes es más rápida en los sistemas in vivo. Y cuando se suplementa a un organismo vivo simultáneamente con vitamina C y vitamina E, éste elige entre almacenarlas, excretarlas o distribuirlas donde se requieren. Esto evita posibles efectos dañinos en los procesos biológicos de las células, como los que afectan la calidad de los ovocitos y el desarrollo embrionario.

Experiencias de suplementación del ganado lechero con vitamina C

La evidencia presentada aquí apoya la hipótesis de que la VC desempeña un papel preponderante en la fertilidad. El primer acercamiento a una evaluación del efecto de la VC en la fertilidad del ganado lechero se llevó a cabo en vacas en condiciones de estrés por calor¹⁶. Los resultados de este estudio revelaron que el inyectar vitamina C y E tiene como resultado un mayor número de vacas preñadas que cuando se suministra cualquiera de estas vitaminas por separado. Además, no se encontró ningún efecto de la suplementación con vitaminas en el tamaño del folículo preovulatorio ni en el del cuerpo lúteo. Estos hallazgos llevan a suponer que el incremento en el número de vacas gestantes, obtenido después de suplementarlas con ambas vitaminas a la vez, fue el resultado de que las vacas tuvieran un folículo más sano, el cual a la larga se transforma en un cuerpo lúteo que produce más progesterona que el de las vacas que no reciben la suplementación. Se realizó un segundo ensayo para probar este supuesto (T2).

El procedimiento general, así como la justificación de las dosis y el momento en que se aplican las inyecciones de la vitaminas utilizadas en el T2 se explica en detalle en otro artículo¹⁶. En pocas palabras, la onda folicular de las vacas se sincronizó con un dispositivo que contenía 1.0 g de progesterona (Sincrogest ®, Ourofino Agronegocio), insertado intravaginalmente durante 8 días, y una inyección intramuscular (i.m.) de 250 µg de análogo de GnRH (GnRH, Sanfer). Se indujo el comportamiento de celo mediante la aplicación de una inyección i.m. de 500 µg de cloprostenol (Celosil, MSD, Salud Animal) al retirar el dispositivo intravaginal. Una vez que se retiró éste, se dio un seguimiento constante a los animales mediante observación directa para detectar señales de estro. Las vacas se inseminaron artificialmente 12 h después del estro, con una dosis única (de aproximadamente 20 x 10⁶ espermatozoides) de semen de un solo toro de fertilidad probada. A las vacas que recibieron vitaminas (n=32; grupo testigo, n=28) se les aplicó una inyección i.m. única de 3,000 UI de vitamina E ((±) α-tocoferol, Sigma-Aldrich)) en el día 5 (el día 0 es el día en el que se retiró el dispositivo intravaginal) e inyecciones subcutáneas (s.c.) de una dosis total de 3,000 mg de VC (ácido ascórbico, Q.P. Reasol) en el día 5, inmediatamente después de que se detectó el estro y 2 días después de la inseminación artificial.

Como se muestra en el Cuadro 1, la suplementación con vitaminas no afectó el tamaño del folículo preovulatorio ni el del cuerpo lúteo. Además, no se observó ningún efecto en el nivel de estradiol en la sangre ni en la producción de progesterona. Sin embargo, en concordancia con los hallazgos anteriores¹⁶, la tasa de gestación fue más alta (P=0.06) en las vacas inyectadas con vitaminas 45 días después de la inseminación artificial (Figura 1).

Figura 1 Tasa de gestaciones a 35 y 45 días después de la IA en el grupo testigo (barras negras, n=28) y en las vacas lecheras Holstein inyectadas con vitamina C y E (barras grises, n=32) 

La sincronización estral es una herramienta reproductiva utilizada en el ganado lechero para mejorar la fertilidad porque hace posible controlar el inicio del estro. Sin embargo, la mayoría de los técnicos prefieren utilizar la inseminación artificial a tiempo fijo porque evita la necesidad de detectar el celo. Además, es muy conveniente porque se programa la inseminación simultánea de todas las vacas. Con base en los hallazgos anteriores, se decidió incorporar inyecciones de vitaminas C y E a un protocolo de inseminación artificial a tiempo fijo (T3) para incrementar el número de vacas preñadas. A las vacas se les aplicó una inyección i.m. de 250 µg de análogo de GnRH en el día 0, siete días después de que fueron inyectadas con 500 µg de cloprostenol. 48 h después de administrarles la inyección de cloprostenol se les administró una segunda dosis de GnRH. La inseminación se llevó a cabo 14 a 16 h después de la segunda inyección de GnRH. Las inyecciones de vitamina C y E se aplicaron tal como se mencionó en el T2, pero la primera de éstas se administró 3 días después de que se aplicó la primera inyección de GnRH. Las inyecciones segunda y tercera de VC se aplicaron justo después de la segunda inyección de GnRH y 2 días después de la inseminación artificial.

El efecto de las inyecciones de vitamina C y E en el diámetro del folículo preovulatorio (16.8 ± 0.70 mm en el grupo testigo y 16.2 ± 0.77 mm en las vacas inyectadas con vitaminas) y en el área del cuerpo lúteo (5.4 ± 0.48 cm² y 6.1 ± 0.50 cm², respectivamente) no fue significativo. Como en los resultados previos²⁰ y con el T2, hubo un porcentaje mayor de vacas preñadas 30 y 45 días después de la inseminación artificial en el grupo de vacas suplementadas con vitaminas que en el grupo testigo. Sin embargo, las diferencias no son significativas, probablemente debido al pequeño tamaño de la muestra utilizada en el T3 (vacas inyectadas con vitaminas, n=16; grupo testigo, n=17), Figura 2.

Figura 2 Porcentajes de gestación 30 y 45 días después de la IA en el grupo testigo (barras negras, n=17) y en las vacas lecheras Holstein inyectadas con vitaminas C y E (barras grises, n=16) 

Los resultados obtenidos demuestran que las inyecciones de VC en combinación con la vitamina E pueden mejorar la fertilidad del ganado lechero. Este efecto no está mediado por cambios en el tamaño del folículo preovulatorio o del cuerpo lúteo ni por una afectación en la producción de estradiol o progesterona. Una probable explicación del incremento en la tasa de gestaciones del ganado lechero inyectado con vitaminas C y E es que las vacas suplementadas con estas vitaminas producen ovocitos y embriones de mejor calidad que las vacas a las que no se suministran los suplementos.