Воспроизводство крупного рогатого скота

системой и достаточным увеличением, подходящие пипетки для манипуляций с эмбрионами (или другие приспособления), а также пригодные чашки Петри и среды для эмбрионов.

Специалисты, оказывающие услуги по трансплантации эмбрионов, обычно используют систему оценки качества и классификации эмбрионов IETS. Хотя эта система субъективна, она позволяет практикующим специалистам и исследователям регистрировать данные в форме, пригодной для последующего анализа. Большинство крупных массивов данных о трансплантации эмбрионов поступает из коммерческой практики, однако свой вклад в накопление знаний внесли и научные исследования.

Например, стадия развития эмбрионов мало влияет на частоту наступления стельности после трансплантации свежих эмбрионов, полученных in vivo от донорских животных, синхронизированным реципиентам, если эмбрионы соответствуют кодам стадий IETS от 4 (компактная морула) до 7 (расширенная бластоциста). Такой результат получен как в исследованиях меньшего масштаба,²⁴ так и в более крупных исследованиях, включавших ретроспективный анализ данных, собранных коммерческими компаниями по трансплантации эмбрионов за несколько лет.²⁵ Однако в последнем исследовании была отмечена более низкая частота наступления стельности после трансплантации вылупившихся бластоцист (код стадии 8).

Аналогичным образом эмбрионы с кодами стадий IETS 4, 5 и 6, полученные in vivo от донорских животных, одинаково хорошо переносят замораживание и оттаивание (то есть частота наступления стельности после трансплантации эмбрионов одной категории качества не различается). Однако категория качества эмбрионов — важнейший фактор, влияющий на то, насколько

хорошо они переносят замораживание и оттаивание. После трансплантации эмбрионов категорий качества 1 и 2 частота наступления стельности обычно выше, чем после трансплантации эмбрионов категории 3. В одном исследовании²⁴не выявило различий в частоте наступления беременности у коров, которым пересадили эмбрионы класса 1 или 2 (74.1% и 71.8% соответственно), тогда как другое исследование¹⁶показало, что при пересадке эмбрионов класса качества 1 вероятность зачатия была выше (отношение шансов 1.62), чем при пересадке эмбрионов класса качества 2 или 3. Сообщалось, что частота зачатия при пересадке эмбрионов класса качества 1 составляла 76% для свежих эмбрионов и 64% для замороженных эмбрионов.²⁶

Заключение

Способность точно определять стадию развития и качество эмбрионов крупного рогатого скота имеет решающее значение для успеха программы пересадки эмбрионов. Чтобы не выбросить жизнеспособные эмбрионы и не пересадить или криоконсервировать неоплодотворённые яйцеклетки, яйцеклетки и эмбрионы, полученные от доноров, необходимо тщательно исследовать с помощью стереомикроскопа. Специалистам, оценивающим эмбрионы, рекомендуется проходить интенсивное и регулярное обучение, а при оценке эмбрионов — последовательно применять единую методику. Для точной оценки всей поверхности прозрачной оболочки, а также всех клеток самого эмбриона крайне важно перекатывать эмбрионы в чашке Петри. При каждом получении эмбрионов от коровы после суперовуляции следует ожидать

разнообразия стадий развития и классов качества эмбрионов. Наиболее надёжный показатель, позволяющий прогнозировать частоту наступления беременности после пересадки эмбриона, — его класс качества: эмбрионы класса качества 1 обеспечивают более высокую частоту наступления беременности, чем эмбрионы класса качества 2 или 3. Ожидается, что замороженные и затем размороженные эмбрионы на стадиях от компактной морулы (код стадии 4) до бластоцисты (код стадии 6) будут обеспечивать сопоставимую частоту наступления беременности при пересадке синхронизированным самкам-реципиентам. Точное ведение учёта позволит специалистам по пересадке эмбрионов отслеживать результаты своей работы и выявлять аспекты, требующие улучшения.

Краткие итоги

Пересадка эмбрионов — репродуктивная биотехнология, способствующая быстрому генетическому улучшению молочного и мясного крупного рогатого скота. Важным фактором, определяющим общий успех пересадки эмбрионов, является качество эмбрионов, полученных от самок-доноров после суперовуляции. Хотя за прошедшие годы для оценки качества эмбрионов применяли различные методы, единственным проверенным и признанным в отрасли методом остаётся морфологическая оценка. Цель этой главы — предоставить читателям сведения, необходимые для точной морфологической оценки качества эмбрионов крупного рогатого скота. Чтобы уверенно овладеть этим методом, требуется значительный опыт, однако освоить его важно, поскольку качество эмбрионов позволяет прогнозировать частоту наступления беременности после их пересадки.

Список литературы

1. Hartman C, Lewis W, Miller F, Swett W. Первые обнаружения яйцеклеток в маточных трубах коровы с замечаниями об эструсе. Anat Rec 1931;48:267–275.

2. Winters, L, Green W, Comstock R. Пренатальное развитие крупного рогатого скота. Технический бюллетень 151, Сельскохозяйственная опытная станция Миннесотского университета, 1942.

3. Hamilton W, Laing J. Развитие яйцеклетки коровы до стадии образования бластоцисты. J Anat 1946;80:194–204 и таблицы иллюстраций.

4. Shea B, Hines D, Lightfoot D, Ollis G, Olson S. Пересадка эмбрионов крупного рогатого скота. В кн.: Rowson LEA (ред.) Пересадка эмбрионов у крупного рогатого скота . Люксембург: издание ЕЭС 5491, 1976, с. 145–152.

5. Trounson A, Willadsen S, Rowson L. Влияние культивирования in vitro и охлаждения на выживаемость и развитие эмбрионов коров. J Reprod Fertil 1976;47:321–327.

6. Renard P, Menezo Y, Saumande J, Heyman Y. Попытки прогнозирования жизнеспособности эмбрионов крупного рогатого скота, полученных после суперовуляции. В кн.: Streenan JR (ред.) Управление воспроизводством у коров . Актуальные вопросы ветеринарной медицины, т. 1. Берлин: Springer Verlag, 1977, с. 398–417.

7. Kardymovicz O. Метод прижизненного окрашивания для определения жизнеспособности оплодотворённых яйцеклеток овец, хранившихся in vitro. В кн.: Материалы

7-го Международного конгресса по воспроизводству животных и искусственному осеменению, Мюнхен, Германия , 1972, с. 503–506.

1. Renard J, Philippon A, Menezo Y. Поглощение глюкозы бластоцистами крупного рогатого скота in vitro. J Reprod Fertil 1980;58:161–164.

2. von Schilling E, Niemann H, Cheng SP, Doepke H-H. DAPI: ещё один флуоресцентный тест для определения жизнеспособности эмбрионов коров и кроликов на ранних стадиях развития. Reprod Domest Anim 1979;14:170–172.

3. Youngs C, Pendleton R, Rorie R, Godke R. Использование компьютеризированной системы анализа изображений для фотометрических и морфометрических измерений эмбрионов крупного рогатого скота до имплантации. Theriogenology 1987;27:299 (аннотация).

4. von Schilling E, Döpke H. Экспресс-тест для определения жизнеспособности ранних эмбрионов крупного рогатого скота и кроликов с использованием диацетата флуоресцеина. Naturwissenschaften 1978;65:658–659.

5. Hoppe R, Bavister B. Оценка теста жизнеспособности с витальным красителем диацетатом флуоресцеина (FDA) на эмбрионах хомяков и крупного рогатого скота. Anim Reprod Sci 1984;6:323–335.

6. von Schilling E, Niemann H, Smidt D. Оценка свежих и замороженных эмбрионов крупного рогатого скота методом флуоресцентной микроскопии. В кн.: Hafez ESE, Semm K (ред.) Оплодотворение in vitro и трансплантация эмбрионов . Нью-Йорк: Alan R. Liss, 1982, с. 349–355.

7. Boland M. Использование яйцевода кролика для предварительной оценки жизнеспособности яйцеклеток млекопитающих. Theriogenology 1984;21:126–137.

8. Shea B. Оценка эмбрионов крупного рогатого скота. Theriogenology 1981;15:31–42.

9. Scenna F, Munar C, Mujica I и соавт. Факторы, влияющие на частоту наступления беременности после программы трансплантации эмбрионов в запланированные сроки у крупного рогатого скота в производственных условиях. Reprod Fertil Dev 2009;21:172 (аннотация).

10. Lindner G, Wright R. Морфология и оценка эмбрионов крупного рогатого скота. Theriogenology 1983;20:407–416.

11. Stringfellow D, Seidel S. Руководство Международного общества трансплантации эмбрионов , 3-е изд. Шампейн, Иллинойс: Международное общество трансплантации эмбрионов, 1998.

12. Stringfellow D. Рекомендации по санитарной обработке эмбрионов, полученных in vivo. В кн.: Stringfellow DA, Givens MD (ред.) Руководство Международного общества трансплантации эмбрионов , 4-е изд. Шампейн, Иллинойс: Международное общество трансплантации эмбрионов, 2010, с. 65–68.

13. Stringfellow D, Givens M. Руководство Международного общества трансплантации эмбрионов , 4-е изд. Шампейн, Иллинойс: Международное общество трансплантации эмбрионов, 2010.

14. Stroud B. Отчёт об исследовании AETA за 2009 г. http://www.aeta.org/ docs/09statsreport.pdf. Загружено в январе 13 г., 2013.

15. Steel R, Hasler J. Частота наступления беременности после трансплантации свежих и замороженных эмбрионов коров голштинской и джерсейской пород. Reprod Fertil Dev 2004;16:182–183 (аннотация).

16. Farin P, Britt J, Shaw D, Slenning B. Согласованность оценок специалистов при исследовании эмбрионов крупного рогатого скота, полученных in vivo или in vitro. Theriogenology 1995;44:339–349.

17. Spell A, Beal W, Corah L, Lamb C. Оценка факторов, связанных с реципиентами и эмбрионами, которые влияют на частоту наступления беременности после трансплантации эмбрионов у мясного крупного рогатого скота. Theriogenology 2001;56:287–297.

18. Hasler J. Трансплантация эмбрионов крупного рогатого скота: повышается ли её эффективность? В сб.: Материалы конференции «Прикладные стратегии воспроизводства мясного крупного рогатого скота», Нэшвилл, штат Теннесси , 2010, с. 265–282.

19. Hasler J. Современное состояние и перспективы получения ооцитов, производства эмбрионов in vitro и трансплантации эмбрионов у домашних животных с особым вниманием к крупному рогатому скоту. J Anim Sci 1998;76(прил. 3):52–74.

Глава 80

Борьба с патогенами, переносимыми эмбрионами

Julie Gard

Кафедра клинических наук, Колледж ветеринарной медицины, Обернский университет, Оберн, Алабама, США

Введение

Эмбрионы подвержены загрязнению из многочисленных источников, включая донора, сперму, среды для культивирования и промывания, а также белки животного происхождения, используемые в составе сред. Эти патогены эмбрионов могут существенно влиять на клиническую эффективность технологий работы с эмбрионами. Согласно известному эпидемиологическому положению, именно сочетание факторов, связанных с возбудителем, хозяином и окружающей средой, определяет, будет ли в популяции особей преобладать здоровье или болезнь.¹ Об этом положении важно помнить при обсуждении патогенов эмбрионов. Разработаны три отдельных поколения технологий работы с эмбрионами, и с их появлением возникли серьёзные проблемы.² Каждая технология изменяет условия среды таким образом, что её применение может как усиливать, так и ограничивать распространение инфекционных агентов среди восприимчивого крупного рогатого скота. Поэтому эти технологии необходимо оценивать; такую оценку ежегодно проводит Консультативный комитет по вопросам здоровья и безопасности Международного общества трансплантации эмбрионов (IETS).² Всемирная организация по охране здоровья животных (OIE) принимает предложения комитета относительно стандартов перемещения эмбрионов для минимизации передачи болезней, стандартных протоколов и методов обработки для минимизации связи патогенов с эмбрионами, а также обоснованности экспериментальных методов, применяемых в настоящее время в технологиях работы с эмбрионами для повышения их жизнеспособности и сокращения потерь эмбрионов. При борьбе с патогенами важно учитывать все аспекты, однако профилактика (биобезопасность) лежит в основе предотвращения всех заболеваний.

Первые два поколения — производство эмбрионов, полученных in vivo и in vitro соответственно — широко применяются в товарном скотоводстве и фундаментальных исследованиях. В информационном бюллетене Международного общества трансплантации эмбрионов (http://www.iets.org/pdf/Newsletter/Dec12_IETS_ Newsletter.pdf) сообщалось, что в 2011 г. было проведено 104 651 процедур получения эмбрионов in vivo; в результате всего было собрано 732 862 эмбрионов, из которых 238 194 были трансплантированы свежими, а 309 806 — после замораживания. Для in vitro было получено 453 471 эмбрионов, пригодных для переноса; 373 836 из них перенесли

свежими, а остальные — после замораживания.³ Что касается нынешних показателей по клонированным эмбрионам, данные за 2010 и 2011 не приводились, однако, согласно информационному бюллетеню IETS 2010, в 2009 было выполнено 105 переносов свежих эмбрионов.⁴ Очевидно, это вызывало и продолжает вызывать обоснованное беспокойство: масштабы деятельности внутри стран и на международном уровне могут способствовать широкому распространению любого патогена, который хотя бы изредка передаётся с эмбрионами.

Первое поколение технологий работы с эмбрионами

Получение эмбрионов in vivo можно считать первым поколением технологий работы с эмбрионами. Первые методики были разработаны более 60 лет назад, как подробно описано в обзоре Betteridge.⁵ Сегодня эти базовые процедуры широко применяются в скотоводстве. Они включают стимуляцию суперовуляции у доноров, нехирургическое получение эмбрионов, их криоконсервацию и нехирургический перенос синхронизированным реципиентам.⁶ Широкое внедрение этих репродуктивных методов означало потенциально значимое изменение условий, способное как усилить, так и ослабить распространение местных или заносных патогенов животных.

За последние 30 лет многочисленные патогены крупного рогатого скота изучались в контексте получения эмбрионов in vivo и их переноса, чтобы определить, могут ли эти методы ослаблять или усиливать обычное распространение болезней в популяциях крупного рогатого скота.^7–9 Первоначально предполагалось, что неповреждённая блестящая оболочка защищает ранний зародыш от возбудителей инфекций, а правильное обращение с эмбрионами, имеющими неповреждённую блестящую оболочку, скорее снижает и зачастую устраняет распространение встречающихся в природе патогенов, чем усиливает его. Для проверки этих предположений использовали четыре основных подхода.¹⁰ Сначала эмбрионы с неповреждённой блестящей оболочкой подвергали воздействию in vitro различных патогенов. Их выбирали с учётом связанных с ними ветеринарно-правовых вопросов, например действующих программ борьбы с болезнями внутри страны и/или