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Introducción
El desarrollo endocrino sexual ha sido estudiado en corderos de razas de lana1,2, mientras que en razas tropicales de pelo esta información es escasa. A partir de estudios con razas de lana, se han descrito varios aspectos. Se sabe que hay un eje endocrino activo en los corderos recién nacidos3, que se desarrolla a medida que crecen1; los cambios anatómicos e histológicos durante el desarrollo prepuberal se asocian a cambios endocrinos4; la edad a la maduración sexual difiere entre razas, siendo algunas más precoces que otras, y la precocidad se relaciona con la fertilidad y prolificidad de los adultos5. Barbados Blackbelly (en adelante simplemente Blackbelly) y Pelibuey son razas de pelo importantes (Ovis aries), desarrolladas en latitudes tropicales y, por lo tanto, bien adaptadas a estas condiciones. Blackbelly es considerada una de las razas de pelo más prolíficas6; más prolífica que la Pelibuey7,8, pero el tamaño de camada en esta última es mayor que en otras razas tropicales9; por otro lado, hay controversia en cuanto a si Blackbelly es más precoz que Pelibuey10-13.
En los corderos Blackbelly se observa un aumento temprano de las concentraciones séricas de la hormona luteinizante (LH) a las 6 semanas de edad, y aumento de la testosterona (T) en las semanas 12 y 2114; sin embargo, esta información se basó en muestras individuales; debido a la naturaleza pulsátil de la secreción de LH y T, es necesario obtener muestras con mayor frecuencia para caracterizar con precisión los perfiles hormonales y la sensibilidad del eje hipófisis- testículo. Adicionalmente, al parecer no se ha hecho una comparación directa del desarrollo endocrino entre corderos Blackbelly y Pelibuey; por lo tanto, el objetivo del estudio fue caracterizar el desarrollo del eje reproductivo endocrino en corderos Blackbelly, Pelibuey y Blackbelly x Pelibuey (cruzas). La hipótesis fue que el eje endocrino se desarrollaría más temprano en los corderos Blackbelly que en los Pelibuey, siendo intermedios los corderos cruzados.
Material y métodos
Se realizaron dos estudios utilizando corderos Blackbelly, Pelibuey y Cruzas. En el primer estudio, se evaluó el desarrollo de los perfiles de LH y T circulantes por medio de muestreos sanguíneos seriados. En el segundo estudio, se administraron dosis crecientes de la hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH) para evaluar el desarrollo de la respuesta, en términos de la secreción de LH y T.
Condiciones generales
Los estudios se realizaron en el estado de Querétaro, México (20o 42' N; 100o 01' O). Los protocolos y procedimientos experimentales fueron aprobados por el Subcomité Institucional para el Cuidado y Uso de Animales de Experimentación (SICUAE), de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la Universidad Nacional Autónoma de México, y de acuerdo con la “International Guiding Principles for Biomedical Research Involving Animals” (http://www.cioms.ch/images/stories/CIOMS/IGP2012.pdf). Los corderos nacieron entre el 2 y 29 de marzo (estudio 1) o entre el 29 de octubre y 14 de noviembre (estudio 2). Antes del destete (70 días de edad), los corderos se alimentaron con una dieta que contenía 16.9 % PC y 2.74 Mcal EM/kg MS, y las ovejas con una dieta con 13.04 % PC y 2.33 Mcal EM/kg MS. Después del destete, a los corderos se les ofreció una dieta con 14.05 % de PC y 2.65 Mcal EM/kg MS, y agua ad libitum. Un día antes de que cada cordero cumpliera 2, 4, 8, 12, 16, 20 y 24 semanas de edad, se registró el peso corporal, se midió la circunferencia escrotal (CE), como se ha descrito previamente15, y a cada cordero se le colocó un catéter en la vena yugular. En ese momento y al final de los muestreos, los corderos recibieron complejo B (0.15 g de tiamina, 0.2 g de riboflavina, 0.3 g de nicotinamida, 0.2 g de piridoxina, 90 µg de cianocobalamina y 0.15 g de D-pantenol) para prevenir anemia, y en forma profiláctica, una solución de oxitetraciclina de acción prolongada (20 mg•kg-1), ya que el catéter se mantuvo en la vena durante al menos un día.
Estudio 1. Desarrollo de los perfiles de LH y testosterona
Los corderos se distribuyeron en tres grupos de acuerdo al genotipo, homogéneos con base en el peso al nacimiento, tipo de parto y edad de la madre: Blackbelly (n=4), Pelibuey (n=5); Cruzas (n=8). A las 2, 4, 8, 12, 16, 20 y 24 semanas de edad, se obtuvieron muestras de sangre cada 15 min, durante 6 h (0700 a 1300 h), y se centrifugaron a 720 xg durante 15 min a 4 oC; se obtuvo el plasma y se mantuvo congelado a -20 oC hasta su análisis. Las variables evaluadas de los perfiles de LH y T fueron las concentraciones promedio y basal (ng•ml-1), la frecuencia (pulsos•6 h-1), la amplitud y la altura de los pulsos (ng•ml-1). La detección de los pulsos se realizó utilizando algoritmos computarizados16 (software Pulsar, modificado para IBM-PC por JF Gitzen y VD Ramírez, Urbana, IL). Los valores G(n) (G(n) - parámetros de corte para determinar si un valor o una serie de valores consecutivos pertenece a un pulso-16), utilizados para la LH fueron: G(1)=10.0, G(2)=2.6, G(3)=1.9, G(4)=1.5 y G(5)=1.1; mientras que para T fueron: G(1)=3.8, G(2)=2.6, G(3)=1.9, G(4)=1.5 y G(5)=1.1. La desviación estándar de los ensayos utilizados en el algoritmo fue modelada como una función cuadrática de la dosis para cada hormona.
Estudio 2. Desarrollo de la respuesta de LH y testosterona a la administración de GnRH
Plan experimental, administración de GnRH y obtención de muestras de sangre. Los corderos se distribuyeron en tres grupos de acuerdo al genotipo, homogéneos con base en el peso al nacimiento, tipo de parto y edad de la madre: Blackbelly (n=4), Pelibuey (n=4); Cruzas (n=4). Se utilizó la sal de acetato de la secuencia natural de GnRH (Sigma Chemical Co., St Louis, MO.). En las mismas edades como en el estudio 1, los animales se desafiaron en días consecutivos con dosis crecientes de GnRH: 3, 9 y 27 ng•kg-1, vía i.v. (dosis baja, media y alta, respectivamente), comenzando con la dosis baja en cada edad. La dosis baja se estableció con base en un estudio previo con machos adultos, donde se calculó que la administración de 3 ng•kg-1 generaba pulsos de LH con características similares a los pulsos no inducidos17; por lo tanto, inicialmente se consideró como la dosis fisiológica. Se obtuvieron muestras de sangre a -15, 0, 15, 30, 60, 120 y 180 min de la administración de GnRH (0700 a 1015 h), y se procesaron como se explicó para el Estudio 1.
Análisis de la respuesta hormonal a la administración de GnRH. Las variables de respuesta de LH y T a la administración de GnRH fueron las siguientes: la altura del pico (concentración máxima de la hormonas después de la administración de GnRH); el área bajo la curva de respuesta (AUC), la cual se calculó usando la regla trapezoidal a partir de la concentración inicial (promedio de las muestras de -15 y 0 min) hasta 3 h después de la administración de GnRH; la magnitud de la respuesta (DLH y DT), se calculó restando la concentración inicial a la altura del pico, y usando la concentración inicial como covariable para cada hormona.
Análisis hormonal
Las concentraciones de LH se determinaron mediante un RIA de doble anticuerpo18, la sensibilidad fue de 95 pg•ml-1, los CV intra e inter-ensayo fueron 8.6 y 9.5 %, y 14.2 y 7 %, para los estudios 1 y 2, respectivamente. Las concentraciones de testosterona se determinaron mediante un RIA de fase sólida (Coat-A-Count®, Siemens Medical Solutions Diagnostic; Los Angeles CA, EE.UU.), la sensibilidad fue de 40 pg•ml-1, los CV intra e inter-ensayo fueron 4.9 y 7.1 %, y 5 y 5.9 %, para los estudios 1 y 2, respectivamente.
Análisis estadístico
Los datos hormonales se analizaron como un diseño completamente al azar, utilizando el procedimiento MIXED de SAS (SAS Institute Inc. Cary NC, EE.UU.) para mediciones repetidas, con el comando “repeated”, la opción sub= animal (genotipo) y la estructura de la covarianza dentro de animal auto regresiva (1). El genotipo, la edad (y la dosis en el estudio 2) y las interacciones correspondientes se incluyeron en el modelo. Las variables endocrinas fueron transformadas al Logn (Y+1), para cumplir con los supuestos del análisis de varianza; después del análisis, los datos se transformaron a los valores reales para los cuadros y figuras. Los datos de peso y CE de los dos estudios se combinaron antes del análisis, y cada estudio se incluyó en el modelo como bloque. Se consideraron diferencias significativas con valores de P<0.05 y tendencia a ser significativas con valores de P entre 0.05 y 0.1.
Resultados
Desarrollo de los perfiles de LH
El efecto del genotipo y la interacción genotipo por edad no fueron significativos para ninguna de las variables de los perfiles de LH, mientras que el efecto de la edad sí lo fue para todas las variables (Cuadro 1). La menor concentración promedio se observó en la semana 2, se detectó una elevación en la semana 4 (P<0.05), después hubo un aumento progresivo, alcanzando la mayor concentración en la semana 12 para descender en la semana 16 (P<0.05), con un incremento adicional observado en la semana 24 (P<0.05). La concentración basal no cambió entre 2 y 8 semanas; después aumentó en la semana 12 (P<0.05), alcanzando una meseta hasta la semana 20, con un incremento adicional en la semana 24 (P<0.05). La frecuencia de pulsos fue mayor en la semana 8, pero no se detectaron diferencias entre 2 y 20 semanas, mientras que la menor frecuencia se detectó en la semana 24 (P<0.05). Se detectaron pulsos de baja amplitud en la semana 2, después la amplitud aumentó drásticamente en la semana 4 (P<0.05) para alcanzar el mayor valor en la semana 12, con una tendencia descendente a partir de entonces.
Cuadro 1 Medias ± EE de las variables de los perfiles plasmáticos de LH y testosterona en corderos de pelo de 2 a 24 semanas de edad
| Age | Mean concentration | Basal concentration | Pulse frequency | Pulse amplitude | |
| Hormone | (weeks) | (ng•ml-1) | (ng•ml-1) | (pulses•6 h-1) | (ng•ml-1) |
| LH | 2 | v1.18 ± 0.24 | v0.71 ± 0.18 | vw2.35 ± 0.33 | v2.74 ± 0.46 |
| 4 | w2.16 ± 0.34 | vw0.89 ± 0.19 | vw2.29 ± 0.21 | wx8.02 ± 1.46 | |
| 8 | wx2.52 ± 0.43 | vw1.07 ± 0.23 | w2.59 ± 0.26 | wx7.31 ± 1.11 | |
| 12 | xy3.42 ± 0.35 | x1.94 ± 0.31 | vw1.76 ± 0.32 | x11.11 ± 1.78 | |
| 16 | w2.33 ± 0.25 | wx1.40 ± 0.20 | vw1.71 ± 0.21 | wx7.97 ± 1.03 | |
| 20 | wx2.48 ± 0.27 | x1.76 ± 0.25 | vw2.06 ± 0.29 | w6.00 ± 1.17 | |
| 24 | y3.77 ± 0.39 | y2.87 ± 0.35 | v1.65 ± 0.24 | wx6.56 ± 1.07 | |
| Testosterone | 2 | v0.07 ± 0.01 | v0.04 ± 0.00 | v0.40 ± 0.16 | v0.69 ± 0.21 |
| 4 | vw0.17 ± 0.03 | v0.04 ± 0.00 | w1.20 ± 0.26 | v1.00 ± 0.16 | |
| 8 | w0.33 ± 0.07 | v0.09 ± 0.02 | wx1.60 ± 0.21 | v0.95 ± 0.15 | |
| 12 | x0.76 ± 0.14 | w0.30 ± 0.09 | x2.00 ± 0.31 | v1.85 ± 0.28 | |
| 16 | y1.69 ± 0.22 | w0.46 ± 0.11 | wx1.87 ± 0.19 | w4.51 ± 0.43 | |
| 20 | y2.01 ± 0.29 | x0.70 ± 0.15 | wx1.60 ± 0.13 | x5.13 ± 0.73 | |
| 24 | z2.31 ± 0.22 | y1.03 ± 0.23 | wx1.47 ± 0.17 | x5.59 ± 0.48 |
vwxyz Means without a common superscript within variable and hormone are different (P<0.05).
Desarrollo de los perfiles de testosterona
El efecto del genotipo y la interacción genotipo por edad no fueron significativos para ninguna de las variables de los perfiles de T, mientras que el efecto de la edad sí lo fue para todas las variables (Cuadro 1). La concentración promedio de T aumentó constantemente entre las semanas 2 y 24 (P<0.05). La concentración basal se mantuvo baja hasta la semana 8; a partir de entonces se observó un aumento sostenido de la semana 12 a 24 (P<0.05). Se detectaron pulsos de baja magnitud en algunos animales a las 2 semanas de edad, pero la frecuencia era muy baja y diferente del resto de las edades. La frecuencia más alta se observó en la semana 12, pero no fue diferente de las semanas 8, 16, 20 y 24. La amplitud de los pulsos fue pequeña entre las semanas 2 y 8, después se observaron aumentos significativos en las semanas 16 y 20 (P<0.05), sin más cambios posteriores.
Desarrollo de las respuestas de LH y testosterona a la administración de GnRH
Los efectos de los factores principales y las interacciones correspondientes de la respuesta de LH y T a la administración de GnRH se muestran en el Cuadro 2.
Cuadro 2 Efecto de los factores principales y las interacciones respectivas sobre la altura del pico, el área bajo la curva (AUC) y la magnitud de la respuesta (valores ) de LH y testosterona, después de la administración de GnRH en corderos de pelo
| Variable | LH | P-value | Testosterone | P-value |
| Peak height | Genotype | 0.002 | Genotype | 0.105 |
| Dose | 0.001 | Dose | 0.001 | |
| Age | 0.001 | Age | 0.001 | |
| Genotype x Age | 0.046 | Genotype x Age | 0.425 | |
| Genotype x Dose | 0.006 | Genotype x Dose | 0.406 | |
| Dose x Age | 0.001 | Dose x Age | 0.001 | |
| Genotype x Age x Dose | 0.458 | Genotype x Age x Dose | 0.664 | |
| AUC | Genotype | 0.012 | Genotype | 0.080 |
| Dose | 0.001 | Dose | 0.001 | |
| Age | 0.001 | Age | 0.001 | |
| Genotype x Age | 0.465 | Genotype x Age | 0.644 | |
| Genotype x Dose | 0.06 | Genotype x Dose | 0.405 | |
| Dose x Age | 0.001 | Dose x Age | 0.002 | |
| Genotype x Age x Dose | 0.207 | Genotype x Age x Dose | 0.676 | |
| Δ Values | Genotype | 0.002 | Genotype | 0.082 |
| Dose | 0.001 | Dose | 0.001 | |
| Age | 0.001 | Age | 0.001 | |
| Genotype x Age | 0.063 | Genotype x Age | 0.712 | |
| Genotype x Dose | 0.034 | Genotype x Dose | 0.161 | |
| Dose x Age | 0.001 | Dose x Age | 0.001 | |
| Genotype x Age x Dose | 0.444 | Genotype x Age x Dose | 0.647 |
Secreción de LH después de la administración de GnRH. La triple interacción genotipo por edad por dosis no fue significativa para ninguna de las variables de la respuesta de LH (Cuadro 2). La interacción genotipo por edad fue o tendió a ser significativa para la altura del pico de LH (P=0.046) y para ΔLH (P=0.063; Cuadros 2 y 3). No hubo diferencias entre los genotipos en las semanas 2, 4, 16 y 20, mientras que en las semanas 8, 12 y 24, la respuesta de LH fue mayor en los corderos Pelibuey. Los corderos Pelibuey y cruzados alcanzaron la mayor respuesta en la semana 8 (P<0.05), la cual se mantuvo hasta la semana 16, mientras que los corderos Blackbelly alcanzaron la mayor respuesta hasta la semana 16 (P<0.05); después de la semana 16, la altura del pico mostró una tendencia decreciente en todos los genotipos. La interacción genotipo por dosis fue o tendió a ser significativa para la altura del pico (P=0.006), AUC (P=0.06) y ΔLH (P=0.034; Cuadro 2). No se detectaron diferencias entre genotipos con la dosis baja (Cuadro 4; altura del pico y ΔLH), pero con las dosis media y alta, Pelibuey tuvo la mayor respuesta y Blackbelly la menor respuesta a GnRH, con los corderos cruzados siendo intermedios. La interacción dosis por edad fue significativa para todas las variables de respuesta de LH (Cuadro 2); Se detectaron diferencias entre dosis en cada edad en una forma dosis dependiente (Cuadro 5), excepto para AUC en la semana 2. Los efectos de genotipo, dosis de GnRH y edad sobre las tres variables de respuesta de LH fueron significativos (Cuadro 2). Los corderos Pelibuey siempre mostraron la mayor respuesta, en comparación con los corderos Blackbelly y cruzados (Cuadro 6). La respuesta a la administración de GnRH fue de manera dosis dependiente. Respecto a la edad, la mayor respuesta de LH se observó entre las 8 y 16 semanas de edad; a partir de entonces, la respuesta disminuyó (P<0.05) para las tres variables evaluadas (Figura 1).
Cuadro 3 Interacción genotipo por edad sobre la altura del pico y la magnitud de la respuesta de LH (ΔLH), después de la administración de GnRH. Los valores son medias ± EE (ng•ml-1)
| Age | Genotype | |||
| Variable | (weeks) | Blackbelly | Crossbred | Pelibuey |
| Peak height | 2 | w3.59 ± 0.46a | w3.07 ± 0.63a | w4.56 ± 0.81a |
| 4 | wx5.86 ± 1.25a | wx4.70 ± 1.02a | w5.35 ± 1.19a | |
| 8 | wx6.34 ± 1.61a | z12.80 ± 3.33b | y16.86 ± 3.69b | |
| 12 | x6.71 ± 1.18a | y8.42 ± 1.53a | y14.15 ± 2.15b | |
| 16 | y10.97 ± 2.06a | z12.68 ± 1.92a | y15.64 ± 2.82a | |
| 20 | xy7.40 ± 1.04a | y6.94 ± 1.24a | x10.16 ± 1.80a | |
| 24 | xy7.10 ± 0.97ab | xy6.45 ± 1.03a | xy11.63 ± 2.29b | |
| ΔLH | 2 | w2.86 ± 0.48a | w2.39 ± 0.63a | w3.77 ± 0.77a |
| 4 | wx4.29 ± 1.27a | wx4.11 ± 0.98a | w4.4 ± 1.24a | |
| 8 | wx4.99 ± 1.6a | z11.23 ± 3.25b | y14.9 ± 3.78b | |
| 12 | wx4.59 ± 1.06a | y5.82 ± 1.68a | y11.12 ± 2.38b | |
| 16 | y8.53 ± 2.06a | z10.25 ± 1.83a | y12.95 ± 2.83a | |
| 20 | xy5.45 ± 1.05a | xy5.76 ± 1.26a | x8.87 ± 1.8a | |
| 24 | x5.04 ± 1.05a | xy5.71 ± 1.08a | xy10.59 ± 2.14b |
ab Means without a common superscript within variable and age are different (P<0.05).
wxyz Means without a common superscript within variable and genotype are different (P<0.05).
Cuadro 4 Interacción genotipo por dosis de GnRH sobre la altura del pico (ng•ml-1), el área bajo la curva de respuesta (AUC; ng•ml-1•3h-1) y la magnitud de la respuesta de LH (Delta LH; ng•ml-1), después de la administración de GnRH. (Medias ± EE)
| GnRH dose | Genotype | |||
| Variable | (ng•kg-1 BW) | Blackbelly | Crossbred | Pelibuey |
| Peak height | 3 | 2.96 ± 0.37a | 2.76 ± 0.41a | 3.15 ± 0.40a |
| 9 | 7.14 ± 0.70a | 8.09 ± 0.82a | 10.89 ± 1.06b | |
| 27 | 10.56 ± 0.97a | 12.20 ± 1.34a | 19.04 ± 1.62b | |
| AUC | 3 | 316 ± 35a | 284 ± 44ab | 338 ± 34b |
| 9 | 488 ± 50a | 497 ± 40ab | 666 ± 67b | |
| 27 | 665 ± 64a | 723 ± 65ab | 1064 ± 85b | |
| ΔLH | 3 | 1.16 ± 0.23a | 1.51 ± 0.33a | 1.73 ± 0.37a |
| 9 | 5.34 ± 0.67a | 6.59 ± 0.77ab | 9.06 ± 0.97b | |
| 27 | 88.84 ± 0.94a | 10.78 ± 1.26a | 17.27 ± 1.63b |
ab Means without a common superscript within variable and dose are different (P<0.05).
Cuadro 5 Interacción dosis por edad sobre la altura del pico (ng•ml-1), el área bajo la curva de respuesta (AUC; ng•ml-1•3h-1) y la magnitud de la respuesta de LH (ΔLH; ng•ml-1), después de la administración de GnRH, (Medias ± EE)
| Doses of GnRH | ||||||
| Variable | Age(weeks) | 3 ng•kg-1 BW | 9 ng•kg- 1 BW | 27 ng•kg-1 BW | ||
| Peak height | 2 | wx2.36 ± 0.60a | w3.33 ± 0.34b | w5.68 ± 0.67c | ||
| 4 | w2.08 ± 0.70a | w4.64 ± 0.84b | x9.33 ± 0.98c | |||
| 8 | wx2.33 ± 0.37a | x11.81 ± 1.73b | z23.31 ± 3.10c | |||
| 12 | y4.59 ± 0.75a | x10.58 ± 1.31b | y14.40 ± 2.25c | |||
| 16 | y3.95 ± 0.53a | y14.43 ± 1.34b | z21.00 ± 2.06c | |||
| 20 | x2.61 ± 0.32a | x8.73 ± 0.71b | y13.42 ± 1.21c | |||
| AUC | 24 | x2.68 ± 0.38a | x8.73 ± 0.76b | y14.18 ± 1.83c | ||
| 2 | w252 ± 47a | w222 ± 22a | w344 ± 36b | |||
| 4 | w237 ± 38a | w298 ± 36b | x501 ± 48c | |||
| 8 | wx290 ± 34a | xy722 ± 116b | z1184 ± 131c | |||
| 12 | y527 ± 77a | xy720 ± 104b | y868 ± 116b | |||
| 16 | xy391 ± 46a | y815 ± 65b | z1153 ± 92c | |||
| 20 | w243 ± 49a | x595 ± 51b | yz893 ± 90c | |||
| ΔLH | 24 | w256 ± 42a | x562 ± 54b | yz940 ± 129c | ||
| 2 | wx1.54 ± 0.57a | w2.67 ± 0.30b | w4.95 ± 0.64c | |||
| 4 | w0.67 ± 0.18a | w3.67 ± 0.93b | x8.50 ± 1.02c | |||
| 8 | w0.90 ± 0.21a | x9.72 ± 1.59b | z21.85 ± 3.15c | |||
| 12 | y2.52 ± 0.79a | x7.92 ± 1.40b | xy11.37 ± 2.48b | |||
| 16 | xy1.72 ± 0.48a | y11.64 ± 1.38b | z18.43 ± 2.09c | |||
| 20 | wx1.21 ± 0.22a | x7.11 ± 0.78b | y11.96 ± 1.26c | |||
| 24 | wx1.55 ± 0.37a | x7.34 ± 0.90b | y12.76 ± 1.77c | |||
abc Means without a common superscript within variable and age are different (P<0.05).
wxyz Means without a common superscript within variable and dose are different (P<0.05)
Cuadro 6 Efecto del genotipo y la dosis de GnRH sobre la altura del pico (ng•ml-1), el área bajo la curva de respuesta (AUC; ng•ml-1•3h-1) y la magnitud de la respuesta de LH (ΔLH) y testosterona (ΔT) (ng•ml-1), después de la administración de GnRH (Medias ± EE)
| Genotype | GnRH dose (ng•kg-1 BW) | |||||||||
| Hormone | Variable | Blackbelly | Crossbred | Pelibuey | 3 | 9 | 27 | |||
| LH | Peak height | 6.9±0.5a | 7.7±0.7a | 11±0.9b | x3±0.2 | y8.8±0.5 | z14.1±0.9 | |||
| AUC | 489±32a | 501±35a | 689±48b | x315±2 | y555±33 | z826±46 | ||||
| T | ΔLH | 5.1±0.5a | 6.3±0.7a | 9.4±0.9b | x1.5±0.2 | y7.0±0.5 | z12.4±0.9 | |||
| Peak height | 3.1±0.4a | 3.6±0.3b | 3.4±0.4ab | y2.3±0.3 | z3.7±0.4 | z3.8±0.4 | ||||
| AUC | 232±28a | 282±29b | 283±36b | x136±16 | y288±29 | z372±39 | ||||
| ΔT | 1.5±0.2a | 2±0.3b | 1.9±0.3ab | y0.91±0.22 | z2.11±0.26 | z2.36±0.28 | ||||
ab Means without a common superscript within hormone and variable are different (P<0.05).
xyz Means without a common superscript within hormone and variable are different (P<0.05).
Figura 1 Efecto de la edad sobre la altura del pico (panel A), el área bajo la curva de respuesta (panel B) y la magnitud de la respuesta (panel C) de LH y testosterona, después de la administración de GnRH
Secreción de testosterona después de la administración de GnRH. La triple interacción genotipo por edad por dosis, así como las interacciones de genotipo por edad y genotipo por dosis no fueron significativas para ninguna de las variables de la respuesta de T (Cuadro 2), mientras que la interacción dosis por edad fue significativa para las tres variables (Cuadro 2). No se detectaron diferencias entre las dosis (Cuadro 7) en la altura del pico (semanas 2 y 4) y ΔT (semana 2); AUC fue mayor con la dosis alta, en comparación con la dosis baja (semana 2); AUC y ΔT fueron mayores con la dosis alta, en comparación con las otras dosis. A partir de la semana 8, la respuesta de T a la dosis baja fue menor que la respuesta a las dosis media y alta, sin diferencias entre las últimas para todas las variables, excepto para AUC en la semana 24, cuando la respuesta a todas las dosis fue diferente entre sí.
Cuadro 7 Interacción dosis por edad sobre la altura del pico (ng•ml-1), el área bajo la curva de respuesta (AUC; ng•ml-1•3h-1) y la magnitud de la respuesta de testosterona (ΔT; ng.ml-1), después de la administración de GnRH (Medias ± EE)
| Age | Doses of GnRH | |||
| Variable | (weeks) | 3 ng•kg-1 BW | 9 ng•kg-1 BW | 27 ng•kg-1 BW |
| Peak height | 2 | v0.46 ± 0.21a | v0.43 ± 0.10a | v0.55 ± 0.15a |
| 4 | v0.43 ± 0.19a | v0.59 ± 0.17a | v0.95 ± 0.14a | |
| 8 | v0.75 ± 0.24a | w1.33 ± 0.13b | w1.80 ± 0.19b | |
| 12 | v1.00 ± 0.17a | w2.08 ± 0.40b | w2.11 ± 0.28b | |
| 16 | w1.92 ± 0.45a | x4.44 ± 0.42b | x4.45 ± 0.35b | |
| 20 | x2.73 ± 0.51a | y6.19 ± 0.37b | y6.76 ± 0.37b | |
| 24 | y5.72 ± 0.86a | z8.64 ± 0.50b | z9.19 ± 0.40b | |
| AUC | 2 | v20 ± 6a | v24 ± 5ab | v36 ± 12b |
| 4 | v20 ± 5a | v30 ± 9a | w77 ± 12b | |
| 8 | w53 ± 11a | w114 ± 15b | x149 ± 22b | |
| 12 | x105 ± 19a | w194 ± 36b | x215 ± 36b | |
| 16 | y199 ± 36a | x439 ± 45b | y498 ± 47b | |
| 20 | y276 ± 47a | x619 ± 29b | z729 ± 39b | |
| 24 | y260 ± 49a | x556 ± 60b | z845 ± 104c | |
| ΔT | 2 | v0.07 ± 0.06a | v0.26 ± 0.08a | v0.43 ± 0.14a |
| 4 | v0.02 ± 0.02a | v0.28 ± 0.13a | v0.78 ± 0.11b | |
| 8 | w0.30 ± 0.14a | w1.25 ± 0.13b | w1.57 ± 0.19b | |
| 12 | w0.33 ± 0.09a | w1.04 ± 0.30b | w1.21 ± 0.31b | |
| 16 | x0.63 ± 0.24a | x2.38 ± 0.44b | x2.07 ± 0.30b | |
| 20 | y1.11 ± 0.55a | y3.82 ± 0.56b | y4.12 ± 0.70b | |
| 24 | z3.72 ± 1.02a | z5.55 ± 0.78b | z6.16 ± 0.82b |
ab Means without a common superscript within variable and age are different (P<0.05).
vwxyz Means without a common superscript within variable and dose are different (P<0.05).
Dentro de dosis, la respuesta de T aumentó a medida que los corderos eran mayores (Cuadro 7); sin embargo, las diferencias no siempre fueron significativas. Para la dosis baja, la altura del pico no cambió entre 2 y 12 semanas de edad, pero después aumentó hasta la semana 24; para las dosis media y alta, la altura del pico no fue diferente entre las semanas 2 y 4, pero desde la semana 8 aumentó constantemente hasta el final del estudio. Con respecto al AUC, cuando se utilizaron las dosis baja y media, no hubo diferencia entre las semanas 2 y 4, después aumentó entre las semanas 8 y 20; para la dosis alta, el AUC aumentó continuamente entre las semanas 2 y 24. ΔT no fue diferente entre 2 y 4 semanas, pero desde la semana 8 en adelante aumentó hasta la semana 24, para todas las dosis.
El efecto del genotipo en las tres variables de la respuesta de T tendió a ser significativo (Cuadro 2), los corderos Blackbelly siempre mostraron una respuesta inferior a los corderos cruzados (Cuadro 6), con los Pelibuey siendo intermedios. Los efectos de la dosis de GnRH y la edad fueron significativas (Cuadro 2); la respuesta de T a la dosis baja fue menor que la respuesta a las dosis media y alta (Cuadro 6), sin diferencias entre las dosis mayores (altura del pico y ΔT); el AUC fue diferente entre las tres dosis administradas. Las tres variables de la respuesta de T aumentaron a medida que los corderos iban creciendo (Figura 1).
Peso corporal y circunferencia escrotal
La interacción del genotipo por edad sobre el peso fue significativa (P=0.01; Figura 2 A); de la semana 12 en adelante generalmente los corderos Blackbelly fueron más ligeros, mientras que los cruzados fueron más pesados (P<0.05). El efecto del genotipo y la interacción genotipo por edad sobre la CE no fueron significativos. El efecto de la edad sí lo fue (P<0.001), ya que la CE aumentó conforme los corderos iban creciendo (Figura 2 B).
Discusión
Estudios previos han encontrado una relación entre los cambios endocrinos durante el desarrollo prepuberal y algunas características reproductivas en los ovinos. La edad en la que la concentración de LH empieza a aumentar parece estar relacionada con la precocidad y prolificidad de la raza, ya que el aumento de LH se observa más temprano en razas más precoces1 y más prolíficas5,19. Por lo tanto, la falta de diferencias entre genotipos para cualquiera de las variables de los perfiles de LH y T fue inesperada, ya que varios autores han encontrado que Blackbelly es una raza más precoz y más prolífica que Pelibuey7,8,10,12. Es posible que las diferencias entre sexos en los mecanismos endocrinos que conducen a la pubertad20 hayan ocultado diferencias sutiles entre los machos de estas razas. Alternativa-mente, como las razas utilizadas en el presente estudio tienen orígenes parecidos6, éstas no son muy diferentes entre sí, lo que contribuiría a un desarrollo endocrino similar.
La concentración promedio de LH siguió un patrón similar a lo reportado previamente para corderos Blackbelly14 y varias razas de lana1,2,3,21,22. Se observaron concentraciones bajas durante las primeras semanas de vida2,3, alcanzando concentraciones máximas entre las 11 y 13 semanas de edad, dependiendo de la raza3,22, seguido por una disminución o variaciones mínimas a partir de entonces. En el presente estudio, se detectaron pulsos de baja amplitud desde las 2 semanas de edad, lo cual coincide con lo reportado para razas de lana1,21, lo que indica que, aunque inmaduro, existe un eje reproductivo funcional a edades muy tempranas. La amplitud de los pulsos a los 28 días fue similar a la reportada previamente para razas de lana de la misma edad22. La frecuencia de pulsos a las 2 semanas fue mayor en los corderos del presente estudio, comparado con corderos de razas de lana de un mes de edad22, en los que la frecuencia no alcanzó valores comparables a los corderos de este estudio hasta los 90 días.
Un evento importante durante el desarrollo sexual es un aumento temprano de la concentración de LH. En este estudio, aumentos significativos de la concentración de LH y la amplitud de los pulsos se detectaron por primera vez a las 4 semanas de edad, lo cual coincide con estudios anteriores en corderos Blackbelly14 y varias razas de lana 1,3,5,19. El aumento temprano y luego sostenido de la concentración de LH hasta la semana 12 resulta de una disminución en la sensibilidad del eje hipotálamo-hipófisis a la retroalimentación negativa de los esteroides, que representa tal vez el inicio del proceso puberal14. El subsiguiente descenso de los parámetros de los perfiles de LH después de la semana 12 (Estudio 1) y de la respuesta a GnRH después de la semana 16 (Estudio 2), en conjunto con el aumento de las concentraciones de T, pudieron ser consecuencia del establecimiento de los mecanismos de retroalimentación negativa de los esteroides gonadales2,23.
El aumento progresivo de las concentraciones y la amplitud de los pulsos de T coincide con lo encontrado anteriormente en razas de lana1,4,22; éste es inicialmente desencadenado por el aumento de la frecuencia y (o) magnitud de los pulsos de LH4,21,24, y por el incremento de la actividad esteroidogénica testicular y la capacidad de respuesta a la estimulación LH2,21,22. A pesar de la disminución de la secreción de LH después de la semana 12, las concentraciones de T continuaron aumentando hasta la semana 24; se ha observado que durante este tiempo aumenta el número de células de Leydig25) y el número de receptores para LH22,26, se mejora la actividad enzimática y hay mayor disponibilidad de colesterol al interior de las células26.
Al comienzo del estudio, la dosis baja de GnRH (3 ng•kg-1) fue considerada como la “dosis fisiológica”, ya que previamente esta dosis había inducido aumentos de LH con características similares a los pulsos naturales de LH en machos adultos17. Sin embargo, después de analizar los datos fue evidente que LH para la dosis media (9 ng GnRH•kg-1) fue más parecida a la amplitud de los pulsos de LH del estudio 1 que la dosis baja; por lo tanto, la dosis media podría considerarse más cercana a las descargas fisiológicas de GnRH.
Las diferencias entre genotipos en la respuesta de LH a la GnRH no siempre fueron evidentes cuando se desafió con la dosis más baja; sin embargo, con las dosis altas la altura del pico y ΔLH fueron mayores en los corderos Pelibuey, lo que indica una mayor capacidad de respuesta de la hipófisis en esta raza27, principalmente en las semanas 8 y 12. Esto coincide con los datos del estudio 1, donde los cambios en las características del perfil de LH fueron evidentes a esas edades, los cuales parecen ser eventos endocrinos importantes asociados con el proceso de pubertad. Estos cambios endocrinos están temporalmente asociados con el establecimiento de la espermatogénesis14 y con el desarrollo y mayor tasa de crecimiento testicular en corderos Blackbelly15. En el presente estudio no se hicieron observaciones respecto al inicio de la pubertad; sin embargo, con base en estudios anteriores en condiciones similares14, la espermatogénesis comienza entre las 9 y 12 semanas de edad y se completa (basado en la presencia de espermátidas alargadas en la mayoría de los túbulos seminíferos) hacia las semanas 15 a 18, aunque no se haya alcanzado la máxima capacidad; por otra parte, bajo condiciones similares, se observó la presencia de espermatozoides en la cola del epidídimo a las 18 semanas de edad28.
La edad en que los corderos Pelibuey alcanzaron la mayor respuesta de LH coincide con lo observado en corderos Romney; en tal raza, la máxima respuesta a GnRH se observó a las 6 semanas de edad, y la magnitud de la respuesta disminuyó a medida que la edad avanzaba29. La interacción dosis x genotipos sobre la respuesta de LH encontrada en el presente estudio, contrasta con información previa en corderos de varias razas de lana (Finn, Finngalway y High Fertility); en esta última, a los corderos se les administró entre 5 y 100 µg de GnRH, a las 4 y 8 semanas de edad, y la interacción raza por dosis no fue significativa a ninguna edad30. Una posible explicación para esta discrepancia es que las dosis utilizadas en corderos de lana fueron tan altas que la respuesta provocada fue máxima a cualquier dosis; en contraste, la dosis máxima que se administró a los corderos del presente trabajo fue alrededor de 1 µg al final del estudio, lo cual pudo permitir cierto grado de discriminación en la magnitud del estímulo con GnRH.
Los hallazgos en la secreción de T después de la administración de GnRH apoyan los resultados del primer estudio, en el cual las interacciones de genotipo por dosis y el genotipo por edad no fueron significativas para ninguna de las variables evaluadas. A pesar de que existieron diferencias entre genotipos en la respuesta de LH a la GnRH, éstas no fueron suficientes para inducir claras diferencias entre genotipos en la respuesta testicular, en términos de secreción de T. El efecto de la dosis de GnRH sobre la secreción de LH fue significativo y la respuesta fue siempre de una manera dosis dependiente, lo que concuerda con estudios similares anteriores30,31. La respuesta de la testosterona también fue dosis dependiente, lo que sugiere que en los corderos en desarrollo, los testículos son capaces de detectar las diferentes concentraciones de LH inducidas por GnRH, y liberar T consecuentemente. Estos hallazgos contrastan con los reportados previamente para machos adultos, en los cuales, a pesar de la diferente respuesta de LH a dosis crecientes de GnRH, la magnitud de la respuesta de T fue la misma, independientemente de la dosis de GnRH32. Por otro lado, en un estudio con toros, el AUC de respuesta de T fue acorde con la dosis de GnRH33; la respuesta bifásica de LH, provocada al administrar dosis altas de GnRH, prolonga la estimulación testicular y, por lo tanto, favorece la secreción de mayores cantidades de T33,34.
A pesar de que los corderos Pelibuey mostraron una mayor capacidad de respuesta a la GnRH, esta capacidad aumentada no se hizo evidente ni tuvo repercusión en el proceso fisiológico normal de maduración endocrina (estudio 1). Es posible que en condiciones fisiológicas, el hipotálamo genere sólo los estímulos necesarios para desencadenar los cambios endocrinos asociados con el inicio de la pubertad y el desarrollo sexual, por lo cual, los perfiles de LH y T no difirieron entre genotipos27. La respuesta diferenciada a la administración de GnRH entre genotipos o entre individuos, sin embargo, podría ser de algún valor para predecir el comportamiento reproductivo del animal en la vida adulta o de su progenie27,35, pero tal posibilidad no puede ser verificada a partir de los datos del presente estudio.
No se detectaron diferencias en el desarrollo de la CE, a pesar del mayor peso de los corderos Pelibuey y de los cruzados a partir de la semana 12; esto no concuerda con estudios anteriores, donde las diferencias en la CE durante el desarrollo de los corderos se explicaron basándose en los diferentes pesos de las razas36. El pequeño número de corderos por grupo pudo haber influido para no detectar diferencias significativas entre los genotipos.
Conclusiones e implicaciones
En conclusión, el desarrollo endocrino sexual de los corderos Blackbelly, Pelibuey y sus cruzas no difiere cuando los perfiles de LH y T circulantes son evaluados; sin embargo, los corderos Pelibuey muestran una mayor capacidad de respuesta de la LH, cuando son desafiados con dosis fisiológicas y supra fisiológicas de GnRH. Esta respuesta diferenciada se observa durante un período en la vida del animal, en el que se producen importantes cambios en el desarrollo de la función testicular. Se requiere investigación adicional para determinar si esas diferencias tienen implicaciones sobre la capacidad reproductiva de los machos adultos.
