Vitrificación como técnica de crioconservación de embriones bovinos
Enviado por R. Felmer, B.Q, PhD.
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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