Трансплантація ембріонів великої рогатої худоби, гоау яо інформаційно-консультаційна служба апк
База знань
МЕТОД ТРАНСПЛАНТАЦІЇ ЕМБРІОНІВ ВЕЛИКОЇ РОГАТОЇ ХУДОБИ ОСТАННІМ ЧАСОМ набув значної популярності СРЕДІПРОІЗВОДІТЕЛЕЙ МОЛОЧНОГО І М'ЯСНОЇ ХУДОБИ. БІЛЬШІСТЬ ЗАСТОСОВУВАНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ТРАНСПЛАНТАЦІЇ ЕМБРІОНІВ БУЛО РОЗРОБЛЕНО У 1970-х І 1980-х РОКАХ, ОДНАК, ІСТОРІЯ ЦЬОГО МЕТОДУ сходить до більш раннього періоду.
ІСТОРІЯ ТРАНСПЛАНТАЦІЇ ЕМБРІОНІВ
Трансплантація ембріонів вперше була виконана і описана Вальтером Хіпом в 1890 році. Він трансплантировал два ембріона ангорських кроликів вагітним кролиця бельгійської породи і отримав змішаний послід кроленят обох порід. Досліди з пересадки ембріонів на великих сільськогосподарських тварин почалися в 1930-х роках на вівцях і кіз. Перші успішні пересадки ембріонів на великій рогатій худобі і свинях були здійснені в 1950-х роках Джимом Роусон в Кембриджі, Англія
Перші комерційні пересадки ембріонів були проведені на початку 1970-х років. Спочатку ембріони витягувалися від донорів і підсаджувалися реципієнтам з використанням хірургічного методу. Це тривало до кінця 1970-х років, поки не був розроблений не хірургічний метод і популярність трансплантації ембріонів різко зросла.
ЧОМУ МИ РОЗГЛЯДАЄМО трансплантації ембріонів ВЕЛИКОЇ РОГАТОЇ ХУДОБИ?
Репродуктивний потенціал каждогоноворождённого теляти дуже великий. Він оцінюється в 150 тисяч яйцеклітин у самок і в мільярди сперматозоїдів вироблених кожним самцем. При природному розмноженні, може бути реалізовано тільки частина репродуктивного потенціалу видатних особин. В середньому бик виробник при природній злучці в стаді може призвести від 15 до 50 телят на рік.
При штучному заплідненні, стало можливим використовувати величезну кількість сперми виробленої генетично досконалим биком, однак репродуктивний потенціал самок залишається значною мірою невикористаним.
Корова в середньому виробляє від 8 до 10 телят протягом життя. Подібно до того, як штучне запліднення створено для биків, трансплантація ембріонів є методом, який може збільшити отримання величезного числа нащадків від генетично високоцінних корів.
ЯК ЗДІЙСНЮЄТЬСЯ ПЕРЕСАДЖУВАННЯ ЕМБРІОНІВ ВЕЛИКОЇ РОГАТОЇ ХУДОБИ?
На сьогоднішній день практично всі комерційні пересадки ембріонів здійснюються нехірургічним методом. Процес складається з декількох етапів і вимагає значних матеріальних витрат і часу.
1. Відбір корів донорів. Першою сходинкою в реалізації методу трансплантації ембріонів є відбір корів донорів. Фахівці, що працюють з великою рогатою худобою, розходяться в думках щодо критеріїв відбору генетично видатних корів.
Однак, більшість сходиться на думці, що головним критерієм має бути потенційна вартість отриманих телят. Як ми побачимо пізніше, для досягнення успішної пересадки ембріона і отримання вагітності необхідні значні витрати.
Таким чином, ціна продажу новонароджене теля-трансплантанта повинна бути досить високою, щоб виправдати додаткові витрати на цю процедуру. Вибір донора серед молочної худоби є більш легким завдяки оцінці його молочній продуктивності в порівнянні з м'ясним худобою.
Однак, трансплантація ембріонів не є панацеєю вирішальної всі проблеми. Це не зробить середній худобу хорошим і хороший худобу кращим. Метод трансплантації підходить для обмеженої кількості особин м'ясного або молочного худоби, які можуть стати покращувачами породи по одному або більше економічно важливим ознаками.
2. Суперовуляція корів донорів. Викликання суперовуляції у корів це наступний щабель в процесі пересадки ембріонів. Під суперовуляція розуміється виділення безлічі яйцеклітин з яєчників корови протягом однієї тічки. Піддана відповідній гормональної обробці корова або телиця здатна виділити до 10 і більше життєздатних яйцеклітин за одну течку.
Приблизно 85% донорів з нормальною відтворювальної здатністю відреагують на гормональну суперовуляціонную обробку в середньому п'ятьма придатними для трансплантації ембріонами. Деякі корови при повторних суперовуляціонних обробках з 60-денними перервами можуть мати незначне зниження кількість зародків з плином часу.
Основний принцип суперовуляції полягає в стимулюванні зростання фолікулів яєчника з використанням гормональних препаратів з фолікул стимулюючої активністю. Препарати з фолікул стимулюючої активністю вводяться корові два рази на добу протягом 4-х днів в другу половину естрального циклу, в період функціональної активності жовтого тіла яєчника.
На третій день обробки фолікул стимулюючим гормоном корові ін'єктують простагландин, який викликає розсмоктування жовтого тіла і прояв тічки приблизно через 48 - 60 годин після ін'єкції.
3. Запліднення корів. При суперовуляції з безлічі фолікулів яєчника виділяється безліч яйцеклітин, на багато більше, ніж при звичайній тічці і в даній ситуації потрібно бути впевненим в тому, що достатня кількість життєздатних сперміїв досягне місця запліднення в яйцеводах самки.
Тому багато фахівців з трансплантації ембріонів практикують кілька осеменений протягом тічки при заплідненні донорів. Одна з ефективних схем включає в себе осіменіння корів донорів через 12, 24 і 36 годин після початку полювання.
Використання насіння високої якості з високим відсотком нормальних, рухливих сперміїв є вкрай важливим моментом в процесі ембріотрансплантаціі. При цьому найбільш оптимальним місцем введення насіння є тіло матки. Тіло матки являє собою невелику ділянку статевих шляхів корови, розташований відразу перед шийкою. Коли насіння вводиться глибоко в один з рогів матки, то оплодотворяемость може знизитися, якщо овуляція відбувається на протилежному яєчнику.
4. Вимивання ембріонів. Збір ембріонів нехірургічним методом здійснюється за допомогою гумового катетера, який вводиться через шийку матки корови донора. Через цей катетер в порожнину матки вводиться спеціальна рідка фізіологічна середовище та потім відкачується назад разом з ембріонами.
Вимивання ембріонів здійснюється зазвичай на 7-8 день після осіменіння донора. Ця процедура збору ембріонів відносно проста і може бути проведена протягом 30 хвилин і навіть швидше, без заподіяння шкоди тварині.
Стерильний стилет поміщається в просвіт катетера для додання йому жорсткості при проходженні через шийку матки в тіло матки. Коли кінчик катетера знаходиться в тілі матки, манжета повільно заповнюється приблизно 2 мл фізіологічного розчину.
Потім катетер акуратно витягується так, щоб манжета розташовувалася в межах каналу шийки матки. Потім в манжету подається додатково рідина, щоб повністю ущільнити зовнішню стінку катетера з внутрішнього стінкою каналу шийки матки.
Далі з зовнішнього кінця катетера кріпиться Y-подібний роз'єм з трубками для припливу і відпливу рідини. До кожної з трубок кріпиться затиск для регулювання потоку промивної рідини. При цьому рідина послідовно додається і видаляється самопливом під дією сили тяжіння (за методом крапельниці).
Рідина в порожнині матки перемішують рукою через стінку прямої кишки, особлива увага приділяється верхньої третини рогу матки. Коли ріг матки заповнюється рідиною для вимивання ембріонів, то він має об'єм як при 40-денний тільності.
На кожного донора витрачається 1 літр рідини для вимивання. Деякі оператори використовують менший обсяг і промивають один ріг матки за один раз. Кожен ріг матки заповнюється і спорожняється від п'яти до десяти разів з 30 - 200 мл рідини кожного разу, в залежності від розміру матки. Рідина разом з вимитими ембріонами поміщається в великий мірний циліндр.
Приблизно через 30 хвилин, ембріони осідають на дні циліндра і після зливу верхніх шарів рідини можуть бути поміщені під стереомикроскоп для виділення і оцінки.
5 Оцінка зародків. Коли окремі ембріони виявляються під мікроскопом, вони проходять оцінку по 4-х бальною шкалою, щоб мати можливість успіху при пересадці їх самці-реципієнту. З метою оцінки ембріонів терміни вживаються в такому критерії:
- форму ембріона;
- компактність бластомерів (клітин, які діляться) всередині сфери ембріона;
- відмінність розміру бластомерів;
- колір і структура цитоплазми (рідини всередині клітин) бластомерів;
- зовнішній діаметр ембріону;
- наявність нерозвинених або мертвих бластомерів;
- цілісність і форма зони захисного білково-полісахаридного шару навколишнього одноклітинний ембріон;
- наявність пухирчастих утворень в цитоплазмі бластомерів.
Відповідно до цих критеріїв ембріони оцінюються як:
1-й клас - відмінного і хорошої якості;
2-й клас - задовільної якості;
3-й клас - поганої якості;
4-й клас - мертві і дегенеровані ембріони.
Крім того ембріони оцінюють по стадії розвитку, кожна з яких, також має номер:
1 стадія - незапліднені яйцеклітина;
2 стадія - від 2 до 12 бластомерів;
3 стадія - рання морула;
4 стадія - морула;
5 стадія - рання бластоциста;
6 стадія - бластоциста;
7 стадія - розширена бластоциста;
8 стадія - вилупилася бластоциста;
9 стадія - розширена вилупилася бластоциста.
Чи не виявлено значної різниці за рівнем тільності при пересадці ембріонів різних стадій розвитку за умови, що реципієнти будуть перебувати у відповідній стадії естрального циклу. Ембріони 4,5 і 6 стадій розвитку після проходження процесів заморозки і відтавання зберігають найбільшу життєздатність.
Якість ембріона також має величезне значення для виживання після процедури заморожування і відтавання. Вважається, що для заморожування придатні тільки ембріони 1 класу. Ембріони 2 класу також можуть бути схильні до заморожування, але рівень тільності при пересадці таких ембріонів, як правило, знижується.
6 Відбір і підготовка самок-реципієнтів.
Правильний менеджмент в стаді реципієнтів є ключовою ланкою для успішної пересадки ембріонів. Корови, які не мають проблем з відтворенням, і у яких спостерігався легкий отелення - є придатними реципієнтами. Для них повинен бути підібраний спеціальний раціон, що б забезпечити вгодованість тіла 6 балів для м'ясної худоби і 3-4 бали для молочної худоби.
Ці корови також повинні відбуватися з здорового стада. Виникає питання: «Скільки потрібно реципієнтів?». Встановити середнє число ембріопересадок на одного донора в рік досить складно. Відмінності можуть бути великими, але якщо робити вимивання ембріонів у донора кожні 90 днів протягом року з результатом 5 тільності на вимивання, то протягом року можна отримати 20 тільності на одного донора. Деякі корови донори можуть давати до 50 тільності в рік.
Для отримання максимальної приживлюваності ембріонів при пересадці, стан репродуктивного тракту реципієнта повинно, як можна точніше відповідати стану репродуктивного тракту донора: необхідно синхронізувати статевої цикл у донора і реципієнта одночасно.
Для цього зазвичай використовується ін'єкція препаратів простагландину. Цей прийом підвищує ймовірність того, що в період ембріотрансплантаціі реципієнт буде знаходитися в тій же стадії статевого циклу, що і донор. У період прояви тічки і полювання корови донори повинні бути цвів. Зазвичай пересадка ембріонів реципієнту проводитися на сьомий день після запліднення донора.
Метод синхронізації буде ефективним у тварин мають нормальне статеве циклічність. Корови або телиці не виявляють статевої циклічності, а також дуже худі або дуже жирні, або мають короткий період після отелення (менше 1,5 місяців) не повинні використовуватися в якості реципієнтів.
7. Пересадка ембріонів. Перше що необхідно, для здійснення пересадки ембріона реципієнту, це помістити ембріон в соломинку для штучного осіменіння. Ця операція здійснюється під наглядом через мікроскоп за допомогою шприца об'ємом в 1 мл. Для цього необхідно мати деяку практику, терпіння і вправність.
Дегенеровані ембріони і ембріони поганої якості не повинні використовуватися для трансплантації. Безпосередньо перед пересадкою ембріона яєчники реципієнта пальпуються ректально для визначення місця овуляції.
Інструмент для пересадки ембріонів вводитися також як при штучному заплідненні в шийку матки реципієнта. Потім кінчик інструменту просувається в ріг матки, на стороні якого в яєчнику сталася овуляція. При цьому потрібно діяти дуже обережно, щоб не пошкодити слизову оболонку роги матки. Потім натискаючи на поршень шприца для трансплантації, ембріон виштовхується з соломинки в порожнину роги матки. Потім інструмент також акуратно виводиться із статевих шляхів.
Необхідно пам'ятати, що пошкодження або травмування слизової оболонки матки може помітно скоротити приживлюваність ембріона. Для того щоб скоротити ризик травмування слизової оболонки матки процеси вимивання і пересадки ембріонів здійснюються після проведення епідуральної анестезії, котра дозволяє блокувати скорочення прямої кишки.
Ембріони можуть бути пересаджені відразу після їх вилучення від донора і оцінки, або можуть бути заморожені і залишені на зберігання в рідкому азоті до наступної пересадки. Процеси заморозки і відтавання дуже складні і не безпечні для життєздатності ембріона, і тому результати тільності від пересадки заморожених ембріонів бувають зазвичай нижче на 10-20% в порівнянні з результатами від пересадки свіжих ембріонів.
Заморожені ембріони повинні бути відповідним чином промарковані. Часто вони використовуються для продажу.
8. Вартість ембріопересадкі. Вартість ембріопересадкі може коливатися в залежності від безлічі факторів. Деякі фахівці з ембріопересадкам виробляють трансплантацію тільки на тих фермах, де розташований донор.
Деякі фахівці мають можливості для транспортування і розміщення донорів і реципієнтів на спеціально обладнаному пункті-лабораторії. Багато фахівців мають оснащення і досвід заморозки ембріонів для їх подальшого зберігання або відправки в інші місця.
Мінімальна вартість тільності від пересадки ембріона становить 250 доларів. Ця вартість може не включати витрати на викликання суперовуляції, і звичайно витрати на осіменіння, реєстрацію та видачу сертифіката трансплантації, визначення генетичної приналежності тварин і ін.
Три - п'ять соломинок високоцінного насіння може коштувати від 45-500 доларів. Відповідне харчування, підтримання здоров'я, а також синхронізація донора і реципієнта можуть також підвищити вартість кожної успішної ембріопересадкі. Тому вартість теляти отриманого від ембріопересадкі буде значно вище, ніж від запліднення. Але і віддача від тварин отриманих методом ембріотрансплантаціі (в плані продуктивності), також може бути велика.
А.Т. ШМАРОВ, гл. фахівець комітету ветеринарії департаменту АПК і ПР ЯО.
