Biología y Fisiología de la Reproducción (BIOFREZ)

   

El objetivo general del grupo es incrementar y mejorar la eficacia reproductiva en especies de animales domésticos y silvestres, constituyendo su núcleo de investigación preferente la especie ovina.
El grupo está constituido actualmente por 15 investigadores. Sus laboratorios están en la Facultad de Veterinaria de la Universidad de Zaragoza, dentro de los Departamentos de Bioquímica y Biología Molecular y Celular, y de Producción Animal, estando integrado en el IUCA. Está codirigido por los Dres. José Alfonso Abecia Martínez, José Álvaro Cebrián Pérez, Fernando Forcada Miranda y María Teresa Muiño Blanco. La labor del grupo se enmarca en investigación básica y aplicada en las áreas de Biología Celular y Molecular y en Producción Animal.
Los objetivos concretos del grupo Biología y Fisiología de la Reproducción abarcan diferentes aspectos de Biología Celular y Molecular y Producción Animal, relacionados con el manejo reproductivo que inciden directamente sobre la capacidad fecundante de las dosis seminales, sobre el desarrollo embrionario y la fertilidad, y por ello, en la eficacia y rendimiento de las explotaciones. Entre los objetivos principales destacan:

  • Preparación y selección de dosis seminales con alta capacidad fecundante.
  • Desarrollo de crioprotectores y sistemas de criopreservación.
  • Estudio y control de la capacitación y reacción acrosómica.
  • Mecanismos fisiológicos implicados en la maduración espermática.
  • Preparación de dosis seminales “sexo-dirigidas”.
  • Desarrollo de la Fecundación “in vitro”.
  • Efecto de la subnutrición sobre los rendimientos reproductivos de la oveja.
  • Optimización de tratamientos superovulatorios en programas de recuperación de razas en peligro de extinción
  • Efecto de la subnutrición sobre los rendimientos reproductivos de ovejas donadoras de embriones sometidas a tratamientos de superovulación, y de receptoras de embriones en programas MOET
  • Identificación electrónica animal

Nuestro grupo desarrolla simultáneamente varios Proyectos de Investigación de ámbito nacional, autonómico e internacional, colaborando en el desarrollo de los planes Nacionales y Autonómicos, dentro del Área de Ganadería, en el apartado concreto de Mejora de las Tecnologías de Producción Animal, y a su vez, dentro del objetivo de Mejora de las Tecnologías de Reproducción de las especies ganaderas. Nuestros estudios están centrados en aspectos básicos, tecnológicos y metodológicos de la reproducción ovina, que son potencialmente transferibles al sector. Para ello, se mantiene colaboración directa con el  CENSYRA de Movera y con las asociaciones de Aragón con mayor implantación en el sector, como son la Asociación de Ganaderos de Raza Rasa Aragonesa (ANGRA), y la Cooperativa UPRA-Pastores.

Líneas de Investigación:
  1. Criopreservación de semen ovino y base molecular de los cambios de membrana asociados a la criopreservación.Desarrollo y puesta a punto de un método de congelación de esperma ovino analizando la congelabilidad de distintas subpoblaciones espermáticas para la gestión de bancos de germoplasma. Este método tendrá en cuenta aspectos de daño celular que no se reflejan en los parámetros clásicos de calidad seminal. Asimismo, se pretende la clonación de las proteínas de 14 y 20 kD del plasma seminal con capacidad protectora y reparadora del daño térmico por frío ejercido por la criopreservación. Por otra parte se trabaja en la selección y aislamiento de dosis seminales enriquecidas en características específicas, particularmente en dosis enriquecidas en espermatozoides portadores del cromosoma Y o el X.

    El grupo está desarrollando otros estudios moleculares conducentes al control de la maduración espermática y el proceso de apoptosis.

  2. Bases fisiológicas de la mejora de la eficiencia reproductiva.Mejora de la eficiencia reproductiva en animales de renta utilizando como modelo el ganado ovino.

    Para ello, se estudian las posibilidades de conseguir una adecuada fertilidad y prolificidad en cada cubrición o inseminación como consecuencia de una óptima evaluación y control, tanto de la actividad sexual como del crecimiento y desarrollo folicular, determinando al final la tasa de ovulación.

    Se intenta optimizar la influencia sobre estos parámetros de factores controlables a nivel de explotación, tanto ambientales (melatonina) como nutricionales y sociales.

    Asimismo, se analiza la influencia de dichos factores sobre los mecanismos que determinan la viabilidad embrionaria en la fase de vida libre del embrión, estudiando para ello tanto las concentraciones endometriales y oviductales de receptores de esteroides y oxitocina como niveles endometriales y plasmáticos de dichas hormonas, de prostaglandinas y de hormonas metabólicas.

    Se analiza asimismo la producción de interferón tau por parte del embrión en los momentos previos a la implantación.

Experiencia:

El grupo viene obteniendo resultados interesantes desde el año 1993, presentando un bagaje de aproximadamente 60 publicaciones SCI en los últimos 5 años y la realización de 8 Tesis Doctorales, se han desarrollado más de 25 proyectos de investigación de ámbitos nacional e internacional. Se mantiene una colaboración activa con muchos otros grupos de investigadores de diferentes países, hecho reflejado en la obtención y disfrute de proyectos comunes y en la presencia continuada en nuestro laboratorio de investigadores de distinta procedencia.
La experiencia del grupo está centrada en dos macroenfoques básicos, la biología del espermatozoide y la fisiología de la reproducción. A su vez, estos quedan reflejados en los siguientes aspectos que constituyen y han constituido la base de los proyectos realizados por el grupo: la calidad espermática, el proceso de capacitación, la obtención y selección de dosis espermáticas enriquecidas en características específicas, los daños relacionados con la criopreservación, las condiciones en las que la melatonina mejora la tasa de ovulación y la prolificidad, el efecto de la subnutrición sobre el desarrollo embrionario, el uso de la transferencia de embriones para la recuperación de poblaciones y la respuesta hormonal ligada a los procesos reproductivos.

Infraestructura:

RECURSOS LABORATORIALES (2009)

  • Unidad de Separación celular. Sistema de distribución en contracorriente con centrifugación
  • Unidad de Citometría de Flujo
  • Unidad de Microscopía de Fluorescencia
  • Unidad de Fluorimetría, Luminometría y Absorbancia
  • Unidad de valoración densitométrica por UV e infrarrojos “ODYSSEY”
  • Laboratorio de Reproducción para procesos de FIV, MIV
  • Unidad computarizada de espermatología
  • Unidad de sementales ovinos

METODOLOGÍA

  • Métodos-Sistemas de valoración de la calidad seminal:
    • Motilidad Computarizada-CASA
    • Viabilidad celular-Fluorescencia
    • Nivel de Apoptosis: Inversión de fosfatidilserina, actividad de caspasas, Fragmentación del DNA-TUNEL e Integridad mitocondrial
    • Grado de Capacitación-CTC
    • Respiración Espermática: Oximetría
    • Unión a zona pelúcida (ZBA)
    • FIV
    • Actividad antioxidante: SOD, GPx, GRH, Catalasa, etc.
    • Sexaje de subpoblaciones espermáticas
  • Métodos-Sistemas de separación de subpoblaciones de espermatozoides:
    • Swim-up
    • Distribución en contracorriente con centrifugación
    • Centrifugación en gradiente: Lavado en Sacarosa, Lavado en Percoll.
    • Filtración.
  • Métodos-Sistemas de análisis de los componentes del plasma seminal
    • Cromatografía en Gel filtración
    • Electroforesis
    • Fluorometría
    • Valoración por densitometría “ODISSEY”
    • Western-Blot
    • Equipo de electroforesis 1 y 2D
    • Purificación de proteínas
    • Electroelución, Diálisis.
  • Métodos-Sistemas de estudio de la superficie espermática
    • Aislamiento de proteínas de membrana
    • Inmunocitoquímica
    • Aislamiento de rafts
    • Obtención de anticuerpos policlonales
    • Disponibilidad de citómetro de flujo analítico
  • Métodos-Sistemas de congelación de espermatozoides
    • Baño termostático programable
    • Sistema computarizado de criopreservación
  • Métodos-Sistemas de obtención-recogida de embriones
    • Inseminación Artificial intrauterina y exocervical en ovino
    • Técnicas de superovulación para producción de embriones in vivo
    • Recuperación de embriones mediante laparotomía
    • Evaluación de la tasa de ovulación mediante laparoscopia y ecografía transrectal
    • Conservación de embriones mediante vitrificación
    • Tecnología de transferencia embrionaria
  • Métodos-Sistemas de Maduración y Fertilización “in vitro”
    • IVM, IVF y cultivo de embriones in vitro
    • Sexaje de embriones
Oferta tecnológica:
  • Estudio de calidad seminal.
  • Espermiogramas.
  • Selección de sementales.
  • Análisis de hormonas (progesterona, testosterona, prostaglandinas, cortisol).
  • Asesoría a asociaciones de ganaderos sobre diversos aspectos de la reproducción ovina: organización del planning reproductivo de una explotación, inseminación artificial, uso de hormonas, manejo nutricional, etc.
  • Asesoría sobre las posibilidades de uso de la melatonina (sola o en combinación con otras hormonas) en la mejora de la reproducción del ganado ovino.
  • Asesoria en sincronización ovulatoria, obtención de embriones y transferencia embrionaria

Miembros