Úvod / Pôdohospodárstvo podľa tém / Živočíšna výroba / Hovädzí dobytok

Embryotransfer v chove hovädzieho dobytka – príklad z praxe

27-03-2024
Ing. Tomáš Slanina PhD.1; Ing. Patrícia Kovalčíková2; Ing. Michal Kovalčík PhD.2; Ing. Filip Tirpák PhD.3; Ing. Slavomír Mindek PhD.4 | [email protected]
1 Ústav aplikovanej biológie, SPU v Nitre; 2 Farma matiek býkov, Pečovská Nová Ves; 3 Výskumné centrum AgroBioTech, SPU v Nitre; 4 Ústav chovu zvierat, SPU v Nitre
(zdroj: Slovenský chov apríl/2023, str. 27 - 28)

Embryotransfer predstavuje proces, pri ktorom sa odoberajú embryá od darkýň (donoriek) a následne sa prenášajú do príjemkýň (recipientiek), kde dané embryá dokončia svoj vývoj. Vo všeobecnosti tento prenos zahŕňa výber, manažment, ošetrenie darkýň a príjemkýň a odber s prenosom embryí v rámci úzkeho časového okna 6-8 dní po ruji. V tomto článku prinášame praktické skúsenosti chovateľa s danou metódou a celkovými potrebami, ktoré musí zabezpečiť a pripraviť na úspešný výkon transferu. Prenos embryí bol realizovaný u hovädzieho dobytka bez trhovej produkcie mlieka na produkčnej farme matiek býkov v obci Pečovská Nová Ves. Celá realizácia prenosu bola riadená a organizovaná veterinárnym lekárom, ktorý aj samotný prenos vykonal. Avšak samotnému prenosu predchádza množstvo úkonov, ktoré musí zabezpečiť chovateľ. Prvým krokom je konzultácia ohľadom výberu príjemkýň, darkýň, a taktiež inseminačných dávok, pričom príprava zvierat začína už dva mesiace pred ET.

Výber zvierat

Základné požiadavky na výber donoriek boli: čistokrvnosť, telesný rámec, skóre telesnej kondície (BCS) min. 3 a predispozícia na darcovstvo embryí. Podľa daných kritérií boli vybrané 3 zvieratá plemena Blonde d´Aquitaine vo veku 20 mesiacov s telesnou hmotnosťou 615 kg, 625 kg a 605 kg a jedno zviera Charolaise vo veku 23 mesiacov a hmotnosti 590 kg. Vo všeobecnosti sa uvádza, že priemerný počet potenciálne získaných embryí sa pohybuje na úrovni 3-4 ks na jednu donorku.

Výber príjemkýň bol realizovaný na základe selekčných kritérií: jalovice, vek okolo 24 mesiacov, telesná hmotnosť nad 500kg, ideálne kondičné skóre (BCS 3-4), od matiek s dobrými materskými vlastnosťami a matiek, ktoré mali dostatok mlieka pre výživu teliat. Do užšieho výberu pripadalo 31 ks jalovíc do dvoch rokov a do rezervy 7 ks kráv vo veku 3-4 rokov, ktoré boli 1.krát otelené a ktoré museli byť vyšetrené pre potenciálnu graviditu (aby nedošlo k riadenému potratu). Vo všeobecnosti sa uvádza že približne 60% z pripravovaných príjemkýň bude aj vhodne nasynchronizovaných a teda vhodných pre vkladanie embryí. V našom prípade sa počítalo s priemerným počtom 6 ks príjemkýň na jednu darkyňu, v súhrne 24 ks. Pre prípad nižšej než očakávanej úspešnosti synchronizácie sa do programu prípravy zaradilo viac zvierat.

Výber inseminačných dávok

V prvom aspekte výberu inseminačných dávok zohrávalo rolu plemeno. Vyberali sa dávky od preverených plemenníkov rovnakého plemena s lepšími vlastnosťami ako majú rodičia a zároveň sa uprednostňovali jedince s predispozíciou ľahkých pôrodov. Počet inseminačných dávok pre jednu darkyňu predstavoval minimálne 3ks s ohľadom na to, že je možné ju pri pretrvávajúcej ruji inseminovať až 4x s odstupom času 12 hodín. Potrebné bolo teda zabezpečiť minimálne 12 inseminačných dávok od plemenníka Blonde d’Aquitaine a 4 ks od plemenníka Charolaise.

Príprava HD

Základná príprava zvierat spočíva v separácii na jednotlivé skupiny, ich adaptácii, hierarchizácii, vo vyšetrení zdravotného stavu zvierat, úprave kŕmnej dávky a v neposlednom rade hormonálnej synchronizácii.

Po veterinárnom vyšetrení donoriek a zhodnotení ich vhodnosti a pripravenosti sa im intramuskulárne bol aplikovaný hormonálny prípravok s účinnou látkou Cloprostenolum natricum, ktorý má luteolytický účinok. Podanie lieku sa realizovalo tak aby druhé podanie lieku bolo na 11 deň od prvého podania a 17 deň pred začiatkom inseminácie. 2 dni pred insemináciou bol zvieratám podaný prostaglandín (PGF2α). Na vyvolanie superovulácie, sa 4 dni pred insemináciou podával folikulo stimulačný hormón (FSH) v rozstupoch 12 hodín, vždy ráno a večer. Druhý deň pred insemináciou sa navyše aplikoval jednorazovo aj PGF2α. FSH hormón bol použitý vo forme prípravku obsahujúceho kombináciu liečiv: 50 UI Follitropinum suillum (FSHp) a 50 UI Lutropinum suillum (LHp).

Vzhľadom na počet recipientiek (38ks), ktoré bolo treba pripravovať na prenos, bolo nutné vytvoriť dostatočný priestor s možnosťou stabilného kŕmenia a dostatočnou plochou na ležanie. Príjemkyne nesmeli prežívať zmeny prostredia, kŕmenia a zmeny v skupine. To všetko by nepriaznivo ovplyvňovalo ich hormonálnu rovnováhu a to by vplývalo na celkový prenos. Po vytvorení spoločnej skupiny boli zvieratá presunuté do spoločného priestoru, ktorý bol vyhradený len pre nich. Novo vytvorené stabilné podmienky sa udržiavali už 2 týždne pred prvou synchronizáciou a až do doby, kedy sa príjemkyne vyšetrovali na potvrdenie gravidity čo je cca 5 týždňov po prenose.

Hormonálna synchronizácia recipientiek bola navrhnutá tak, aby zvieratá boli v čase vkladania embryí v rovnakej fáze cyklu ako donorky (6.-7. deň ± 1). Synchronizácia štádia pohlavného cyklu bola vykonávaná intramuskulárnym podávaním PGF2α, ktorý svojimi luteolytickými účinkami zaistí rozpad žltého telieska a tým umožní nástup ruje. Príjemkyne sú ošetrované tak, že sa im podáva hormón PGF2α 12 až 18 hodín skôr ako darkyniam, pričom je potrebné zohľadniť dátum inseminácie. Podanie druhej dávky PGF2α sa má realizovať 2-3 dni pred insemináciou a prvé podanie PGF2α 11 dní pred druhým podaním. Na tretí deň od posledného ošetrenia nastala výrazne pozorovateľná ruja u príjemkýň na základe vonkajších znakov.

Inseminácia donoriek sa uskutočnila 48 hodín po podaní PGF2α. Obzvlášť dôležité je pri prvej inseminácii zabezpečiť šetrné zaobchádzanie, aby inseminátor nespôsobil predčasnú ovuláciu u folikulov, ktoré podliehajú reinseminácii.

Prenos embryí

Prenos realizoval špecializovaný odborník s dlhoročnými skúsenosťami na danú techniku MVDr. Peter Cesnak. Embryotransfer bol realizovaný nechirurgickou metódou a bol naplánovaný tak, že sa v ten istý deň prenášali embryá priamo z darkýň do príjemkýň. Táto metóda sa označuje ako priamy prenos - bez zmrazovania alebo kultivácie.

Nechirurgické získanie embryí prebiehalo v teréne, priamo na farme. Embryá sa zvyčajne vyplachujú 7 dní po inseminácii v štádiu moruly až blastocysty, v čase keď už zostúpili z vajcovodov do rohov maternice.

Obr. 1

Obr. 1: Vyplachovanie embryí pomocou striekačky

Pred samotným výplachom bola darkyňa vyšetrená, kvôli zisteniu hormonálnej odozvy. Palpačne cez rektum bol zisťovaný počet žltých teliesok. Po tomto vyšetrení nasledovalo podanie epidurálnej anestézie do oblasti koreňa chvosta, čo zabezpečilo uvoľnenie svalov v oblasti konečníka a maternice. Po očistení vonkajších pohlavných orgánov boli katéter so stiletom zavádzané krčkom maternice do jej rohu. Katéter sa fixoval v rohu maternice nafúknutým latexovým balónikom, ktorý zabraňoval unikaniu média z vyplachovaného rohu do maternice. Po zafixovaní katétra, nafúknutím manžety sa nafukovací otvor a uzatvoril a stilet sa z katétra vytiahol von. V mieste kde bol zasunutý stilet sa nachádza napúšťací otvor pre roztok určený k výplachu. Darkyne stimulované na superovuláciu sa vyplachujú opakovane 8 krát v každom rohu. Štatisticky je preukázane, že počas prvých 4 výplachov sa nájde 85% embryí z celkového výplachu.

Roztok vytekajúci z rohu maternice cez katéter bol zachytávaný do sterilnej fľaše. Po poslednom výplachu bol katéter opatrne vytiahnutý a vypláchnutý striekačkou rovno do nádoby, aby sa vyplavili embryá, ktoré by mohli potencionálne ostať v katétri.

Donorky boli po výplachu ošetrené FSH, za účelom indukcie superovulácie. Napriek realizovanému výplachu by mohlo dôjsť k zachyteniu embryí v rohoch maternice. Viacpočetný pôrod by spôsobil fatálne následky na zdravotnom stave plemennice. Aplikáciou PGF2α boli darkyne prinavrátené na začiatok estrálneho cyklu.

Po výplachu každej darkyne boli embryá separované sedimentáciou v nádobách s rovnými stenami. Sterilná nádoba s výplachom sa pri tejto metóde ponechá pri izbovej teplote v pokoji po dobu 30 minút, embryá sedimentujú a následne je väčšina výplachového roztoku odsatá.

Obr. 2

Obr. 2: Sedimentácia emrbyí v nádobách

Tento zvyšný roztok bol rozliaty do sterilných Petriho misiek. Získané embryá boli vyhľadávané pod stereo mikroskopom. Odseparované embryá boli prenesené do samostatnej Petriho misky s pripraveným kultivačným roztokom. V jednej Petriho miske sa nachádzali viaceré embryá, ale vždy len od jednej darkyne. Všeobecne platí, že na ďalšie použitie sa vyberajú iba embryá, ktoré zodpovedajú stupňom vývoja veku, v ktorom sú získané. Vyraďujú sa neoplodnené vajíčka, fragmentované oocyty, embryá zadržané vo svojom vývoji a degenerované formy embryí. K ďalšiemu použitiu sú určené najmä embryá v štádiu kompaktnej moruly alebo blastocysty. Kvalitu embryí je potrebné ohodnotiť pomocou morfologických kritérií Medzinárodnej spoločnosti pre prenos embryí - IETS. Po vykonaní hodnotenia a stanovení kvality získaných embryí, boli embryá plnené do pejetiek. Počet embryí, ktoré sa podarilo počas tohto prenosu vyplaviť bol 18ks. Vyselektovaných bolo 13 vhodných embryí. Okrem toho, 2 embryá, ktoré neboli vo vhodnej vývojovej fáze, ale boli použité, nakoľko bol k dispozícii dostatočný počet pripravených príjemkýň. Zvyšné 3 embryá boli nevhodné a nevkladali sa vôbec.

Pred vkladaním embryí boli recipientky rektálne a sonograficky vyšetrené, a to pre potvrdenie ich správneho nasynchronizovania. Pripravenosť recipientiek bola zistená z estrálnej fázy vaječníkov a prítomnosti viditeľného perzistujúceho žltého telieska (corpus luteum). Ak sa počas vyšetrovania našla príjemkyňa, ktorá nebolo vhodná na príjem embrya (bola v zlej fáze estrálneho cyklu alebo mala cystu alebo iný zdravotný problém, ktorý nebol dovtedy známy), bola z procesu implantácie embrya vyradená. Vhodne pripraveným plemenniciam boli po lokálnom znecitlivení vkladané embryá metódou nechirurgického prenosu, za pomoci inseminačného prenosného katétra do toho maternicového rohu, kde bolo diagnostikované žlté teliesko. Celý zákrok by mal byť vykonaný v priebehu 3 – 4 minút.

Potvrdenie gravidity príjemkýň

Úspešnosť prenosu embryí je možné potvrdiť až určením gravidity. Za účelom čo najskoršieho určenia gravidity bola použitá metóda sonografického vyšetrenia príjemkýň. Vo všeobecnosti sa dané vyšetrenie odporúča vykonať približne 25 dní od inseminácie. V našom prípade bolo vyšetrovanie gravidity vykonávané po 48 dňoch, čo je dostatočné dlhá doba na 100% určenie gravidity príjemkýň. Po vyšetrení maternice a plodu, sme kontrolovali taktiež tvar a veľkosť vaječníkov, na ktorých sme následne pozorovali jednotlivé štruktúry.

Obr. 3

Obr. 3: Sonografické výšetrenie vaječníkov príjemkýň

Obr. 4

Obr. 4: Fixácia príjemkýň pred sonografickým vyšetrením

Zaujímalo nás, v akom štádiu cyklu sú a či sú dostatočné vyvinuté. Vaječníky by mali byť veľké a v štádiu žltého telieska. To značí, že produkujú hormón progesterón, ktorý pomáha k udržaniu plodu v tele maternice príjemkyne.

Obr. 5

Obr. 5: Potvrdenie gravidity sonografickým prístrojom

Obr. 6

Obr. 6: Sonografická snímka žltého telieska vaječníka

Zhodnotenie prenosu embryí

V rámci prenosu embryí je dôležitou časťou zhodnotenie dosiahnutých výsledkov. Na to sa z chovateľského pohľadu posudzuje celková úspešnosť prenosu a cenové náklady. Najjednoduchšie posúdenie úspešnosti prenosu je percentuálne vyčíslenie teľných príjemkýň, z celkového počtu príjemkýň do ktorých bolo vkladanie realizované. Tento pohľad potom odzrkadľuje aj ekonomický aspekt celého prenosu. V našom prípade bola z 15 príjemkýň potvrdená gravidita u 7 príjemkýň, čo znamenalo 46,67 % úspešnosť. Náklady je možné rozdeliť na jednorazové a náklady spojené so samotným chovom zvierat. V našom prípade jednorazové náklady (hormóny, inseminačné dávky, inseminácia, výplach embryí, vkladanie embryí, sonografické vyšetrenie) boli do 2000 € bez DPH. Samozrejme, chovateľ má k dispozícií aj možnosť zakúpenia pripravených (mrazených) embryí. Tento spôsob je však minimálne 3 – 4 násobne drahší, pričom cena embryí sa môže pohybovať rádovo od niekoľko stoviek eur až po niekoľko tisíc eur za 1 embryo. Embryotransfer predstavuje efektívny nástroj na skvalitnenie genetiky v chove a pre farmára aj ekonomicky najvýhodnejší spôsob na dosiahnutie skokového zlepšenia vlastného stáda z hľadiska plemennej skladby.

Táto publikácia vznikla vďaka podpore v rámci operačného programu Výskum a inovácie pre projekt: Podpora výskumných aktivít v oblasti živočíšnej produkcie, 313011U414, spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.