Conservación y suministro/liberación controlado/a de espermatozoides.

Partículas de biopolímero para la conservación de espermatozoides no humanos,

en las que los espermatozoides no humanos están embebidos en una red de gel de biopolímero, y en las que el biopolímero que embebe los espermatozoides no humanos comprende alginato que es rico en ácido gulurónico.

Conservación y suministro/liberación controlado/a de espermatozoides Campo de la invención

La presente invención se refiere a partículas de biopolímero para la conservación de los espermatozoides no humanos. La presente invención puede también utilizarse en un procedimiento para la conservación, almacenamiento y liberación controlada del suministro de espermatozoides, y en la reproducción.

Antecedentes de la invención

La inseminación artificial (Al) es una técnica en la que los espermatozoides se sitúan en el útero o en el cuello del útero de un animal mediante medios artificiales más preferiblemente que mediante la cópula natural. Se utiliza ampliamente como procedimiento de apareamiento, y en la reproducción de animales para propagar características deseables, particularmente en el caso de animales de granja tales como el ganado bovino, cerdos, carneros, aves y caballos, pero también en el caso de mascotas tales como perros con pedigrí, animales acuáticos o especies en peligro de extinción.

Habitualmente, los espermatozoides se recogen, se extienden, y entonces, se conservan mediante, por ejemplo, crioconservación. La utilización de técnicas de crioconservación presupone que los espermatozoides de especies animales específicas toleran dicho tratamiento sin que se produzca un deterioro excesivo de la calidad, viabilidad y capacidad fertilizadora de los espermatozoides. Éstos se transportan entonces al lugar en el que está la hembra, crioconservados o congelados, lo que siempre es apropiado. Es vital que los espermatozoides se mantengan viables hasta que tenga lugar la inseminación, y durante un tiempo suficiente, dentro de la hembra, después de la inseminación, hasta que los óvulos alcancen el lugar de la fertilización.

La inseminación artificial de los animales de granja se ha utilizado desde la década de los 4, y en la actualidad se utiliza ampliamente en la industria de la agricultura, especialmente para la reproducción de las vacas lecheras y de los cerdos. Un panorama del desarrollo de la Al moderna y de los retos de los criadores con respecto a la utilización de la inseminación artificial y de la conservación de los espermatozoides, se da a conocer en R.H. Foote (22), American Society of Animal Science ( http://www.asas.org/symposia/esupp2/Footehist.pdf ) y en "Reproduction ¡n farm animáis", editado por B. Hafez, E.S.E. Hafez.- 7th ed., Philadelphia, üppincott Williams & Wilkins, 2.- XIII, ISBN -683-3577-8 (ib.). La inseminación artificial se ha convertido en un importante medio económico para la reproducción de animales en la industria de la agricultura tanto en cuanto a la reproducción animal con características genéticas preferidas, como en la producción animal en general.

Sin embargo, existen algunas limitaciones con respecto a la consecución de preñez en el animal hembra, cuando se lleva a cabo una inseminación artificial. Por ejemplo el tiempo de conservación y viabilidad de los espermatozoides recogidos, ambos durante el almacenamiento después de descongelación en caso de la crioconservación de los espermatozoides, y después de la inseminación, son esenciales para un exitoso resultado de la cría.

Las técnicas de conservación apropiadas que están disponibles para especies animales específicas, varían. Para el ganado bovino o vacuno, se utilizan ampliamente las técnicas de crioconservación. Por otra parte, los espermatozoides de otras especies, tales como cerdos, son menos tolerantes a las técnicas de crioconservación, que dan lugar a una flexibilidad menor con respecto al procesamiento seminal y a las posibilidades de almacenamiento.

Además, para obtener espermatozoides con una capacidad de fecundación apropiada, es deseable que el procedimiento de conservación utilizado, proporcione también el mantenimiento de la capacidad de fecundación, después de la inseminación. Se han llevado a cabo un gran número de investigaciones y se ha centrado la atención en procedimientos de conservación con el fin de proporcionar procedimientos de almacenamiento y medios que aseguren que los espermatozoides conservan la capacidad de fecundación durante más tiempo después de la recolección y hasta el momento de la inseminación.

Si la conservación del semen es menos duradera con respecto al mantenimiento de la capacidad de fecundación después de la inseminación, es más difícil acertar con el tiempo preferido de inseminación con respecto a la ovulación. En el caso de que las características de conservación sean de menos duración, son indispensables buenas técnicas de conservación para los espermatozoides, que proporcionen una mayor conservación, y, por tanto, una capacidad más duradera de fertilización. Todavía no existe un procedimiento de conservación disponible que proporcione una viabilidad de los espermatozoides y una conservación suficientes, durante un tiempo suficiente, después de la inseminación, que cumpla con las expectativas con respecto a la flexibilidad, especialmente cuando existe un transporte a larga distancia en el que además, se emplee tiempo, entre el lugar en el que se encuentre el macho, y por tanto, del lugar en el que se lleva a cabo la recolección del semen, y la hembra receptora.

Además, un procedimiento de conservación que dé lugar a una disponibilidad más controlada y duradera de los

espermatozoides, reducirá la necesidad de una provocación artificial de la ovulación mediante un tratamiento hormonal. Esto será beneficioso, tanto económicamente según las demandas del consumidor, como en relación a la salud de los animales.

Por tanto, son necesarios procedimientos que aseguren que los espermatozoides conservan la capacidad de fecundación para un tiempo más largo después de la inseminación, por ejemplo, que conserven la capacidad de fecundación durante un tiempo más largo cuando se sitúan en el interior de la hembra receptora.

Actualmente, la inseminación artificial (Al), en el ganado, se lleva a cabo ampliamente utilizando espermatozoides crioconservados. Éstos pueden almacenarse en nitrógeno líquido durante décadas hasta que son utilizados. Sin embargo, cuando los espermatozoides son descongelados, la inseminación artificial tiene que realizarse en pocas horas. Después de la inseminación, los espermatozoides crioconservados poseen potencial de fecundación durante 12-24 horas aproximadamente, y la inseminación artificial tiene que llevarse a cabo en aproximadamente 12-24 horas antes de la ovulación. Así, son necesarias técnicas de conservación para la reproducción del ganado, proporcionando espermatozoides que presenten suficientes características de duración, y que conserven preferentemente capacidad de fecundación durante varios días.

En algunos países, los espermatozoides de toros que se almacenan en medio líquido, se utilizan para reducir el número de células espermáticas por dosis de Al. Los espermatozoides tienen capacidad fertilizante durante 24-36 horas aproximadamente antes de la inseminación. La Al debe realizarse en un plazo aproximadamente de 24 horas, después de la recogida de los espermatozoides. Sin embargo, los espermatozoides de toro conservados en líquido presentan varios inconvenientes tales como una duración acortada reducida y un alcance reducido de distribución.

En los cerdos, los espermatozoides crioconservados se utilizan sólo con propósitos especiales, como el de exportación, el envío a largas distancias y para el control de las enfermedades contagiosas. La inseminación artificial en los cerdos se realiza habitualmente con semen que se conserva en líquido. El tiempo de almacenamiento para el semen que se conserva líquido (espermatozoides), dependerá de qué extensor se utilice. Los espermatozoides diluidos con extensores a corto plazo conservan la capacidad de fecundación durante 2-3 días aproximadamente mientras que los espermatozoides diluidos con extensores a largo plazo pueden conservar la capacidad de fecundación hasta durante 5-6 días. Después de la inseminación, la capacidad de fecundación de los espermatozoides dura aproximadamente 12-24 horas. La mayoría de las cerdas son inseminadas dos veces durante el calentamiento con 24 horas de intervalo aproximadamente. Con un sistema más flexible que proporcione un tiempo más largo de almacenamiento antes de la inseminación (por ejemplo, una semana) y/o un almacenamiento prolongado y una liberación de espermatozoides después de la inseminación (por ejemplo, de más de 24 horas), la industria de las crías exhibirá una producción y distribución más eficientes, y los criadores tendrán menos necesidad de precisión en la temporización de la inseminación con respecto a la ovulación.

En la reproducción equina, el criador depende... [Seguir leyendo]

1. Partículas de biopolímero para la conservación de espermatozoides no humanos, en las que los espermatozoides no humanos están embebidos en una red de gel de biopolímero, y en las que el biopolímero que embebe los espermatozoides no humanos comprende alglnato que es rico en ácido gulurónico.

2. Partículas según la reivindicación 1, en las que el biopolímero que embebe los espermatozoides comprende alginato cálclco.

3. Partículas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en las que la concentración de alginato es de por lo menos ,1%.

4. Partículas según la reivindicación 3, en las que la concentración de alginato es de entre por lo menos ,1% y 6% de alglnato.

5. Partículas según la reivindicación 4, en las que la concentración de alginato es de por lo menos 1%.

6. Partículas según la reivindicación 5, en las que la concentración de alginato es de por lo menos 2%.

7. Partículas según la reivindicación 3, en las que la concentración de alglnato es de 6%.

8. Partículas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que presentan una concentración de espermatozoides

de por lo menos ,1 x 16 espermatozoides/ml.

9. Partículas según la reivindicación 8, que presentan una concentración de espermatozoides de por lo menos 1 x 16 espermatozoides/ml.

1. Partículas según la reivindicación 8, que presentan una concentración de espermatozoides de por lo menos 2,5 x 19 espermatozoides/ml.

11. Partículas según la reivindicación 1, en las que los espermatozoides están coembebidos con uno o más antloxldantes.

12. Partículas según la reivindicación 11, en las que el antioxidante es seleccionado de entre el grupo que consiste en piruvato, 2,2,6,6-tetrametilpiperidina-1-oxil, 4-h¡droxi-2,2,6,6-tetra-met¡l-piperidina-1-oxil, superóxído dismutasa, catalasa, glutatión peroxidasa, hldroxltolueno butilado, hidroxianísol butílado.

13. Partículas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en las que dicha partícula está revestida.

14. Partículas según la reivindicación 13, en las que el revestimiento se selecciona de entre el grupo que consiste en polilisina, quitosano, sulfato de celulosa, hidroxilpropilmetilcelulosa o cloruro de polidialildimetilamonio.

15. Partículas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en las que los espermatozoides están además coembebidos con compuestos o agentes que son beneficiosos para la capacidad de fecundación y/o la salud animal.

16. Partículas según la reivindicación 15, en las que los espermatozoides están coembebidos con uno o más de los compuestos o agentes seleccionados de entre el grupo que consiste en extensores, crioprotectores, antibióticos, anticuerpos, antioxidantes, proteínas y hormonas.

17. Partículas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, en las que los espermatozoides proceden de un animal seleccionado de entre el grupo que consiste en cerdos, ganado bovino, caballos, ovejas, cabras, conejos, aves de corral, mascotas como perros con pedigrí, animales de peletería, animales acuáticos y especies animales en peligro de extinción.

18. Partículas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, en las que los espermatozoides están contenidos en líquido seminal.

19. Solución que comprende las partículas de biopolímero según la reivindicación 1 y una solución de almacenamiento, en la que la proporción solución de almacenamiento:partículas de biopolímero es de por lo menos entre 1:1 y 1:1.

2. Procedimiento para la preparación de las partículas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, en el que una mezcla de alginato que es rico en ácido gulurónico y espermatozoides no humanos se añade a una solución gelifi cante.

21. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que la solución gelificante comprende uno o más de los iones

siguientes seleccionados de entre el grupo que consiste en calcio, sodio, bario, magnesio.

22. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 21, en el que las partículas son tratadas además mediante deshidratación, crioconservación o liofilización.