Vitrificación como técnica de crioconservación de embriones bovinos
1. Resumen
Desde hace más de 40 años se han
conservado células y
embriones de mamíferos, a temperatura
ambiente, en
refrigeración y por los diferentes métodos de
crioconservación. Estas técnicas
han ido evolucionando en procedimientos de
congelación más simples, prácticos y menos
costosos, uno es la vitrificación de embriones, proceso de
solidificación, en el cual se utiliza una solución
altamente concentrada que no cristaliza durante el congelamiento,
en tanto que su viscosidad
aumenta con el descenso de temperatura hasta la formación
de un estado
sólido amorfo semejante al vidrio. Por esto,
la exposición y las tasas de congelamiento
deben ser lo suficientemente rápidas para evitar la
toxicidad y la formación de cristales intracelulares que
puedan dañar al embrión. Para que los embriones
soporten el choque osmótico, deben equilibrarse con una
solución crioprotectora de menor concentración
antes de exponerse a la solución vitrificante para su
posterior congelación. Se ha publicado gran cantidad de
técnicas de vitrificación para embriones,
utilizando diferentes crioprotectores, concentración,
volumen,
método de
adición, temperaturas, tiempo de
exposición, tasa de congelación,
descongelación y dilución, para mantener la
función, estructura
normal y viabilidad del embrión. Estas técnicas
también se han experimentado en embriones producidos in
vitro como in vivo y en diferentes etapas de desarrollo. El
presente trabajo
pretende dar una visión general de los métodos de
conservación y en particular de la vitrificación de
embriones bovinos, así como mencionar los últimos
avances y procedimientos para tener una buena base
bibliográfica a partir de la cual emprender las diferentes
investigaciones.
2. Summary
Over the last 40 years cells and embryos of mammals have
been preserved, at room temperature, refrigeration temperature
and by different cryoconservation methods. These techniques have
evolved into more simple, practical and less expensive freezing
procedures. One of these is vitrification, a process of
solidification that uses a highly concentrated solution which
does not crystallize during freezing; its viscosity increases
with the descent of the temperature until the formation of an
amorphous solid state similar to glass. For this reason, exposure
and freezing rates should be quick enough to avoid toxicity and
the formation of intracellular ice, which can cause embryonic
damage. In order for the embryos to support the osmotic shock,
they should be equilibriated with a less concentrated
crioprotectant solution before being exposed to the vitrificant
solution for their later freezing. Several vitrification
procedures have been published about embryo preservation, using
different crioprotectants, concentration, volume, addition
method, temperatures, exposition time, freezing rate, thawing
procedure and dilution, to maintain the function, normal
structure and viability of the embryo. These techniques have also
been experimented with in vitro and in vivo produced embryos, at
different developmental stages. This paper aims to review the
present bovine embryo cryopreservation methods, particulary
vitrification, as well as to mention the latest procedures and
progress so that new researchers may have an updated literature
review to start their works.
Palabras claves: vitrificación,
crioconservación, embriones.
Key words: vitrification, cryopreservation,
embryos.
3. Introduccion
El empleo de
embriones congelados posibilita utilizar eficientemente donantes
y receptoras; incorporar progreso genético a bajo costo, comparando
los valores
del embrión y el de su transporte
frente a los animales en pie;
transferir algunos embriones y conservar el resto hasta poder analizar
los registros de
producción de la descendencia; controlar
enfermedades
exóticas, reemplazando la importación de animales en pie por la de
embriones congelados libres de ellas; crear bancos de
embriones de valor
pecuario, entre otras. Los registros de la Sociedad
Internacional de Transferencia de Embriones revelan que
más del 50% de 500.000 embriones de bovino transferidos en
los últimos años han sido usados después de
ser congelados y descongelados (Thiber,
1997).
Al conservar embriones a temperaturas extremadamente
bajas (-196 °C en nitrógeno líquido) es posible
detener casi por completo la actividad enzimática
intercelular, respiración celular, metabolismo,
crecimiento, multiplicación, etc.; es decir, reducir
drásticamente la actividad fisiológica de la célula.
Así es posible almacenar embriones durante un largo
período sin afectar su viabilidad y sin causarles cambios
genéticos
Schneider y Mazur, 1984;
Gordon, 1994;
Tanaka col., 1997). Este hecho, convierte
a la congelación de embriones en una herramienta
insustituible para el comercio
internacional de reproductores.
La crioconservación de embriones considera, no
sólo los estudios en relación a las técnicas
y crioprotectores a usar para obtener altas tasas de
sobrevivencia embrionaria. También estudia los cambios
celulares ocurridos durante estos procesos, lo
que está revisado por
Dobrinsky (1996).
En la actualidad, la crioconservación de
embriones de mamíferos ha llegado a ser un procedimiento
rutinario en biología, ganadería
y medicina,
pudiendo lograrse por procedimientos de congelación
estándar y por vitrificación. La principal
diferencia que tiene la vitrificación con el método
estándar es que en este último la
concentración de crioprotectores es menor y el descenso de
temperatura se realiza de manera controlada mediante equipos
programables (Fahning
y García, 1992). A pesar de los
beneficios prácticos, ventajas económicas y buenos
resultados que se han obtenido experimentalmente, la
vitrificación no se ha utilizado masivamente debido a la
falta de estandarización de los protocolos. De
ahí el motivo del presente trabajo, que pretende dar una
visión general de los métodos de
conservación y en particular de la vitrificación de
embriones bovinos, así como de mencionar los
últimos avances y procedimientos para tener una buena base
bibliográfica a partir de la cual emprender las diferentes
investigaciones.
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