Трансплантация эмбрионов 2019. Часть 4. С миру по\ нитке

2020-09-23 12:00

Продолжаем подводить итоги деятельности по трансплантации эмбрионов, в которой в прошлом году отметились российские и зарубежные исследователи из 40 стран мира. Полистаем новый совместный сборник трудов бразильских и европейских эмбриологов. Что волнует элиту современной ТЭ? Приведем свое мнение на этот счет.

Что новенького в европейской и бразильской ТЭ?

«Россия со временем должна стать еврочленом».

Виктор Черномырдин

Еще 12 лет назад Бразилия стала планетарным лидером в использовании технологии in vitro, на ее долю приходилось 86% (!) мирового производства «пробирочных» эмбрионов. Как они дошли до жизни такой мы рассказывали два года назад в серии статей «Бразильский феномен» [4].

В прошлом году, отдавая дань успехам бразильских эмбриологов, европейская ассоциация ТЭ (АЕТЕ) выпустила совместный с бразильским сообществом специалистов ТЭ (SBTE) сборник статей в бразильском журнале Animal Reproduction (Official journal of the Brazilian College of Animal Reproduction, v.16, n.3 July/September 2019) [5]. Важно, что его содержимое описывает задачи и пути их решения, которые ставят перед современной эмбриологией производители мяса и молока. Заглядывает на десятилетие вперед и призывает быть готовым к этим переменам.

Минимум научной «воды», максимум применения ТЭ для повышения качества репродукции коров и телок в промышленном скотоводстве. Чем живет современная ТЭ?

Полистаем его, чтобы понять тенденции, заботы, задачи и пути их решения европейскими и бразильскими учеными-эмбриологами и сразу «порадуемся» тому факту, что на фермы Бразилии срочно требуется 4000 ветеринаров (с. 364). А мы то думали, что это только наша проблема.

Страсти по синхронизации ИО и ТЭ

«Чтоб захотеть спать — принять таблетку.
Чтоб захотеть любить — принять таблетку.
Чтобы любить — принять вторую таблетку.
Не принял — не любишь»

Михаил Жванецкий, «О жизни нашей»

ТАI (с. 368). В настоящее время применение программ синхронизация овуляции + ИО в заданное время (программа Time AI, TAI) в Бразилии охватывает 86% поголовья-ИО или 13.3 млн. процедур в год (в 2002 году — лишь 1% покрываемого поголовья). В среднем при ТАI тратят 2.4 и 1.4 доз семени на одну племенную самку молочной и мясной породы.

Первые протоколы по осеменению TAI для крупного рогатого скота появились в середина 1990-х годов с использованием протокола Овсинч (GnRH — 7 дней / PGF — 48 часов / GnRH — 16 часов до ИО; Pursley et al., 1995). В настоящее время программы ТАI претерпели различные модификации, чтобы облегчить управление и улучшить показатели беременности. В Бразилии, для TAI часто используют протокол на основе эстрадиола (E2) и прогестерона (P4) (Baruselli et al., 2002; Sá Filho et al., 2009; Baruselli et al., 2012). Время использования внутриматочного устройства с прогестероном (P4) может отличаться от 5 до 9 дней.

Многие протоколы были разработаны для разных пород, категорий животных и для разных скотовладельцев, чтобы адаптировать лучшие репродуктивные программы для промышленной фермы. Тем не менее многие из этих протоколов используются примерно с одинаковой эффективностью.

Рост популярности программы ТАI у животноводов Бразилии за последние 16 лет оценивается в 130 раз (!) со 100 тыс. протоколов в 2002 г. до 13.9 млн. процедур в 2018 (86% ИО) в стадах скота молочного и мясного направления (Baruselli 2019). Сегодня бразильцы массово переводят промышленное животноводство на синхронизированное ИО и ТЭ.

Не устану повторять — вот вам и развивающаяся страна третьего мира! Как говорил М. Жванецкий: хочешь осеменить корову — произвел укол, хочешь вызвать овуляцию — произвел другой укол, не произвел — не осеменишь. Мир сошёл с ума или это дань прогрессу?

ТЕТ (с. 370). После отработки программ ТAI бразильцы перешли к программам фиксированного времени ТЭ на реципиентах (ТЕТ), используя те же программы синхронизации, что и для ТАI. Такой прием синхронизации овуляции позволяет значительно увеличить число реципиентов под пересадку, делает ТЭ простой и доступной для мясных и молочных стад. Причем, по заверению разработчиков, в этом случае не требуется выявления охоты реципиентов, а ТЭ проводиться лишь по наличию желтого тела в яичниках. Эффективность синхронизации составляет 75−85% реципиентов (Baruselli et al., 2010).

Последующая услуга (ИО или ТЭ) оказывалась по наличию перегула реципиента или после исключения стельности УЗИ-доплером на 21−22 день.

В отличие от ТАI программы ТЕТ позволяют удержать требуемую фертильность по стаду в период теплового стресса на фермах (Baruselli и др., 2010). Мы об отечественном опыте борьбы с климатической яловостью в Краснодарском крае рассказывали в первой части обзора [1]. С первоисточником можно ознакомиться по ссылке [6]. Главное правило такой борьбы — заготовку эмбрионов проводить в комфортный для коров-доноров период, а ТЭ — в условиях теплового стресса, вместо планового ИО.

Не отмечено различий (76−80%) в эффективности использования совместных репродуктивных программ на коровах: TAI+ТАI (два синхронных ИО подряд) и TAI + TET. Оба приема оказались одинаково хороши (стельность 76−80%). Но у ТЕТ сексированными эмбрионами есть уже то преимущество, что она позволяет заказывать пол будущего теленка, тогда как TAI такого преимущества на коровах не имеет.

Уровень стельности после первого и второго подхода и совокупный процентстельности у 634 коров Nelore (Bos indicus), подвергшиеся воздействию четырех репродуктивных приемов, Martins et al., (2014).

Однако две ТЭ подряд (2 ТЕТ) дали снижение стельности в итоге до 56%. Эмбрионы в этом исследовании были происхождения in vitro и пересаживались свежеполученными.

Хотите продолжить до полного покрытия стада? Предлагается оптимальная схема интенсификации воспроизводства, опробованная на 360 лактирующих коровах породы нелоре: ТЭ + 2 ТАI. После первого подхода (ТЕТ) уровень беременности составил 44.2%, затем ТАI — 55.7% и еще TAI — 47.1%. Общий итог за 64-дневный сезон — 86.9% пересаженных и осемененных коров-реципиентов. Кажется — совсем неплохо!

В суррогатную мать их

«Энто как же, вашу мать,
Извиняюсь, понимать?»

Леонид Филатов, 1987

С программой подготовки реципиентов по программе ТЕТ мы впервые познакомились (сами того не подозревая) еще в 2009 году в агрофирме «Калининская», Челябинской области, когда после канадских специалистов досаживали партию из 300 эмбрионов чистопородного герефорда, закупленных в Канаде. ТЭ выполняли телкам брединского типа методом direct transfer (без оценки эмбрионов) после оттаивания соломин в водяной бане. Подробности в «Животноводство России», 2011, № 10 [7,8]. Еще 10 лет назад автор удивлялся отечественной селекции — надо было выводить за государственный счет новый брединский тип, регистрировать его и принимать поздравления научной общественности, чтобы потом использовать свое «брединское» творение как суррогатную мать.

Телята-ТЭ породы герефорд с реципиентами брединского типа, 2009

На ферме по выращиванию герефордов а/ф «Калининская», автор слева

Тогда, 10 лет назад к реципиентам (на фото) претензий не было. Поставило в тупик другое — животноводы агрофирмы не предоставили списки синхронизированных телок в охоте по дням (как это принято при традиционной подготовки реципиентов). Мы привыкли подбирать возраст эмбрионов к сроку прихода в охоту реципиента на 7 или 8 день + определять наличие желтого тела в яичниках.

На наше недоумение по этому поводу был ответ, что канадцы выявлять охоту не просили, а после применения к животным схемы синхронизации охоты сажали эмбрионы лишь по наличию желтого тела у реципиентов в фиксированное время. Так автор впервые 10 лет назад вышел на производственное использование программ синхронизации овуляции и ТЕТ, которое уже тогда использовали продвинутые канадские эмбриологи.

Пришлось подчиниться пересадке без списков охоты, но и результат такой ТЭ в фиксированное время был невысок, около 34%. Поэтому к подготовке реципиентов по программе ТЕТ можно относиться скептически, особенно на небольших фермах. Почему бы одновременно с обещанной фиксированной овуляцией не определять время прихода реципиентов в охоту и подбирать их для ТЭ соответственно возрасту имеющихся эмбрионов в коридоре ±12 час. На мой взгляд — одно-другому не мешает.

Кстати, сегодня «калининские» герефорды, предки завезенных десять лет назад в виде эмбрионов из Северной Америки, пользуются хорошим спросом, чего не скажешь о брединском симментале отечественной селекции. Канадцы сразу решили — в суррогатную мать их!

Герефорды-красавцы из а/ф «Калиниская» Челябинской обл.

Быки-производители-ТЭ из «Калининской» пошли на продажу (в основном в Казахстан), в том числе и через аукционы, благодаря чему затраты на покупку и ТЭ были в значительной мере погашены [9], а вот логического продолжения по вымыванию эмбрионов герефордов канадской селекции и их реализации, к сожалению не последовало.

«Синки» или сынки-пробники

«Каждый выбирает для себя
женщину, религию, дорогу.
Дьяволу служить или пророку —
каждый выбирает для себя».

Юрий Левитанский, 1983

Надо ли заморачиваться с «таями» и «тетами» российскому производителю мяса и молока? Бразильские специалисты в этом материале считают, что в условиях своей страны — да, особенно на крупных фермах по производству мяса и молока. «These programs are currently established and present a positive economic return (Baruselli et al., 2018), generating higher meat and milk production per area and more value for the beef and dairy production chain» [5].

Одна из причин этого — громадное поголовье, с которым без «автоматизации» интенсивного воспроизводства просто не справиться. Несмотря на успехи последнего десятилетия в репродукции скота, только 13% бразильских коров и телок были ИО, по сравнению с 20−22% в мире (Thibier and Wagner, 2002; Vishwanath et al., 2003). Синхронизация в промышленном масштабе позволяет получать «положительную экономическую отдачу, обеспечивает рост производства мяса и молока на единицу площади и облегчает выполнение технологического цикла в производстве мяса и молока».

А что у нас? В доступной печати автор не нашел примеров производственного применения комплексных программ ТАI и ТЕТ на промышленных гигантах производства мяса и молока, таких как «Мираторг», «ЭкоНива» и др. Хотя отдельные элементы «синков» (овсинх, пресинк и др,) на них наверняка используются.

По-сути «синки» в отличие от традиционных схем синхронизации охоты (с простагландином F2α и прогестероном) синхронизируют овуляцию. Разные виды схем отличаются разной сложностью и стоимостью: от 3-х укольных Овсингов до навороченных Хит-синков и двойных Овсингов с шестью (!) уколами. Их применяют в зависимости от продвинутости ветврачей и технологических возможностей. Каждый выбирает для себя. Главная цель такой игры с гормонами — поймать фолликулярную волну в яичниках, синхронизировать ее прилив по стаду и обеспечить одновременную овуляцию у животных с одновременным их поголовным осеменением «вслепую» или последующей ТЭ по желтому телу [10].

Стоимость курса простенькой стимуляции/синхронизации охоты одного животного составляет $ 8−10. Теперь умножим ее к примеру, на 100 голов ежемесячных «синков»… Не дороговато ли платить по $ 1000 (75 тыс. руб.) в месяц за возможность ИО коров вслепую. Может быть целесообразней оснастить ферму автоматическим фиксатором охоты и/или добавить в штат техника ИО? Хотя, конечно, надо считать. Приверженцы «синков» полагают, что их использование сокращает сервис-период по стаду и по эффективности приближается к ИО в естественной охоте. Надо считать и проверять…

Советские эмбриологи тоже - не лыком шиты…

«Но и врач не лыком шит
— Он хитер и осторожен.
„Да, вы правы, но возможен
Ход обратный", — говорит.»

Владимир Высоцкий, 1976

Какая существует альтернатива промышленной синхронизации ИО и ТЭ? Возможен ли обратный ход? На многих современных комплексах (в т.ч. и «Чебомилк») применяется программа автоматического выявления коров в спонтанной охоте, которая в ежесуточном режиме и бесплатно фиксируют эструс у животных (в %) и через автоматические ворота предоставляют их к услугам техников ИО.

На небольших и приближенных к природным условиям фермах гонадотропины, простагландины и прогестерон-содержащие средства применяют в основном для стимуляции гипофункциональных яичников, лечения кист и персистентных желтых тел, то есть используют преимущественно в лечебных целях.

В стадах половозрелых телок, телок-реципиентов и коров-доноров, которые лишены автоматического выявления охоты в помощь техникам ИО привлекают быков-пробников, которые являются еще и бесплатным мужским природным стимулятором (об этой практике использования бычков-пробников в «Чебомилке» в следующей части).

Природный фиксатор охоты коров-доноров и телок в ООО «Чебомилк»

Да и в применении синхронизируюших охоту средств советские эмбриологи — не лыком шиты. При назначении графика ТЭ на выезде, массовых пересадках (в т.ч. и импортных эмбрионов), мы еще несколько десятилетий назад, использовали старую добрую схема синхронизации из 1 или 2-х инъекций (с интервалом в 11−14 дней) отечественного простагландина PGF2α, приводящая в охоту 50 или 80% животных соответственно.

Еще в прошлом тысячелетии («Молочное и мясное скотоводство» 2000, № 7) мы ее усовершенствовали и довели до 3-х введений PGF2α в течение 33 рабочих дней, которые использовали для программной ТЭ из США и Канады [11].

Так выглядел журнал «Молочное и мясное скотоводство» (№ 7, 2000 г.) в начале тысячелетия.

В настоящее время мы ее применяем в лаборатории ТЭ «Чебомилк» и украсили дополнительным введением рилизинг-гормона (выделено красным) одновременно с первой инъекцией PGF2α. Суть такой добавки рилизинг-гормона в первую инъекцию PGF2α состоит в том, что каждый из препаратов (PGF2α или ГнРГ) находит свою мишень в яичниках (желтое тело или фолликул соответственно) и позволяет повысить первый приход животных в охоту до 60%.

Остальные 40% реципиентов будут попадать под пересадку после второй инъекции PGF2α и «гулять» под вторую ТЭ. К ним же будут добавлены телки, которые не подошли на первую пересадку из-за отсутствия желтого тела спустя 7 дней — им выполняется вторая инъекция ГнРГ. После второй ТЭ телкам которые не проявили охоту выполняли третье введение PGF2α, а телкам без желтого тела вновь выполняли ГнРГ.

Такая мульти-синхронизация позволяет за 3 раза и 32−35 дней пересадить до 95% первоначального стада телок-реципиентов.

В первый день (= 0) выполняют введение PGF2α + ГнРГ (5 мл сурфагона), в охоту приходит до 60% реципиентов. Проводят первую ТЭ на 9−10 дн.
На 11−14 день повторяют введение PGF2α животным, не пришедшим в охоту после первого введения PGF2α. А реципиентам, не подошедшим под ТЭ-1 из-за отсутствия желтого тела выполняют вторую инъекцию ГнРГ.
Далее — выявление охоты и ТЭ-2. Избежавшим пересадки телкам выполняют третье введение ГнРГ, а телкам, не имевшим охоты после PGF2α-2 выполняют третью инъекцию PGF2α с последующей ТЭ-3.

"Опасение, что после эструса. индуцированного неоднократным введением PGF2α снизится приживляемость эмбрионов по сравнению со спонтанной охотой реципиентов, необоснованно. Напротив, по нашим данным, стельность реципиентов после первого, второго и третьего введения эструмата (257, 1383 и 41 гол) составила соответственно 48, 56 и 56%. У 88 телок, выявленных в спонтанной охоте, стельность после пересадки зарегистрировали в 55% случаев" [11].

Надо добавить, что ректогенитальное обследование телок-реципиентов перед первым введением ГнРГ+PGF2α (в день = 0) на наличие желтого тела в яичниках позволит выполнять инъекции этих средств целенаправленно и по назначению, сэкономит расход препаратов, хотя и прибавит трудоемкости в осуществление программы синхронизации.

Автор: Виктор Мадисон, кандидат биологических наук