Este texto é parte da palestra apresentda por Dr. Matthew C. Lucy (Universidade do Missouri, EUA), no XV Curso Novos Enfoques na Produção e Reprodução de Bovinos, que foi realizado em Uberlândia de 17 a 18 de março de 2011.

Mensagens importantes para lembrar

A fertilidade das vacas leiteiras vinha caindo há décadas, mas agora parece estar melhorando.

A queda na fertilidade pode ser explicada por correlações genéticas negativas entre produção de leite e reprodução. O aumento na fertilidade pode ser explicado, em parte, pela maior seleção genética para características de fertilidade e longevidade.

Quatro componentes principais atuam em conjunto e reduzem a fertilidade das vacas de leite: 1) anovulação e anestro comportamental; 2) função ovariana anormal em vacas que ciclam; 3) qualidade insatisfatória do gameta e do embrião pré-implantação; e 4) incompetência uterina/placentária.

As soluções a curto prazo que mostraram sucesso no mundo todo consistem em: 1) usar touros de alta fertilidade para IA; 2) adotar um programa de manejo reprodutivo intensivo (sincronização e ressincronização); 3) tratar as vacas após a inseminação para aumentar a fertilidade; e 4) fornecer dietas desenvolvidas para melhorar a fertilidade.

As soluções a longo prazo têm como objetivo melhorar a genética de reprodução das vacas leiteiras através de uma estratégia de seleção genética equilibrada, que inclua características reprodutivas e longevidade.

1. Introdução

A fertilidade das vacas leiteiras começou a cair no mundo todo em meados dos anos 80 (14) e permanece inferior aos níveis considerados aceitáveis na maioria dos países. A infertilidade aumentou quando o leite e seus componentes foram utilizados como principais características de seleção. Fazia sentido, uma vez que os produtores de leite eram remunerados com base no leite e as vacas de alta produção eram altamente desejáveis. A estratégia deu certo, mas uma das consequências da abordagem (infertilidade) é considerada inaceitável pelos produtores de hoje, uma vez que as taxas reprodutivas encontram-se excessivamente baixas.

A queda na fertilidade pode ser explicada por correlações genéticas negativas entre a produção de leite e a reprodução (9). O aumento na produção de leite foi possível graças ao uso estratégico de tecido adiposo para fornecer a energia adicional necessária ao início da lactação. A energia adicional possibilitava um alto pico de rendimento leiteiro. Existe boa relação entre o pico da produção leiteira e o rendimento da lactação total.

Não foi uma estratégia pré-planejada de seleção genética (por exemplo, as vacas não foram intencionalmente selecionadas para perder peso no início da lactação) e sim uma consequência da seleção genética para a produção de leite (as vacas de maior produção apresentavam uma genética que favorecia a perda de peso no início da lactação). Os mecanismos homeorréticos envolvidos na mobilização de tecido adiposo no início da lactação foram considerados positivos e altamente desejáveis no sistema norte-americano. O problema ocorre quando a vaca apresenta depleção do tecido adiposo antes de iniciar o período reprodutivo. Vacas com condição corporal insatisfatória (depleção de tecido adiposo) possuem baixa fertilidade. Não há métodos para superar a relação entre baixa condição corporal e fertilidade insatisfatória (15).

2. Os quatro principais componentes da infertilidade nas vacas leiteiras

A infertilidade nos bovinos de leite não tem uma causa única. Consequentemente, a situação é complexa e requer uma abordagem multifatorial para se lidar com o problema. Os bovinos possuem um ponto ótimo teórico para a taxa de concepção - de aproximadamente 70%, que pode ser atingido nas novilhas leiteiras. A infertilidade parece ter quatro componentes principais que, em conjunto, contribuem para reduzir a fertilidade das vacas leiteiras, caindo dessa taxa de concepção ótima (70%) para a taxa de concepção normalmente encontrada nos rebanhos leiteiros de hoje (30 a 40%).

Os quatro componentes são anovulação e anestro comportamental (incapacidade de ciclar e de manifestar o estro), função ovariana anormal em vacas cíclicas (esta categoria inclui doença ovariana e função lútea subnormal após a reprodução), qualidade insatisfatória dos gametas e do embrião pré-implantação, e incompetência uterina/placentária. Cada um desses principais componentes já é suficiente para causar infertilidade. As novilhas de leite possuem poucas anomalias reprodutivas e seu desempenho reprodutivo não vem caindo consideravelmente há várias décadas. Esta última observação defenderia fortemente a idéia de que a reprodução insatisfatória nas vacas de leite é provocada por altos níveis de produção leiteira.

2.1 Anovulação e anestro comportamental

Um período de anovulação (desenvolvimento folicular ovariano sem ovulação) e anestro comportamental é totalmente normal para as vacas no pós-parto. Nas vacas de corte (consideradas altamente férteis em comparação às de leite) os bezerros ao pé inibem a pulsatilidade de LH e a falta de pulsatilidade de LH leva ao anestro. Se a nutrição for adequada, a vaca de corte estará fértil quando começar a ciclar (15). As vacas leiteiras de alta produção possuem períodos prolongados de anovulação. A anovulação é causada pelo balanço negativo de energia, que favorece um meio hormonal inadequado ao desenvolvimento folicular pré-ovulatório, o pico de LH e a ovulação (15).

Nas vacas de leite, a anovulação é sintomática de um estado catabólico (por exemplo, mobilização de tecido adiposo e perda de peso). Assim, o que poderia ser um estado benigno (normal) nas vacas de corte é diferente nas vacas leiteiras de alta produção, uma vez que as causas de base são diferentes. Embora uma vaca de corte possa se recuperar da anovulação e apresentar fertilidade normal, vacas de leite com anovulação prolongada são menos férteis, já que a anovulação é um sintoma de perda de peso e de balanço negativo de energia. Perda de peso e balanço negativo de energia são os principais fatores de infertilidade nas vacas de leite e afetam quando estão ciclando, além de outros processos adicionais envolvidos na fertilidade.. Portanto, simplesmente tratar a anovulação da vaca não costuma ser suficiente para normalizar a fertilidade.

O termo "anovulatória" significa que a vaca não ovulou. Um segundo termo, "anestro", significa que a vaca não expressou o estro comportamental. Algumas vacas em anestro são anovulatórias (não ciclam), ao passo que outras vacas em anestro ciclam mas não expressam estro. Dados de detectores eletrônicos de monta revelam que as vacas com alta produção de leite apresentam períodos estrais mais curtos, menor número de coberturas e menos tempo para aceitação da monta em comparação a vacas com baixa produção de leite (13). As diferenças na expressão do estro foram relacionadas às baixas concentrações sanguíneas de estradiol nas vacas leiteiras de alta produção. A baixa concentração de estradiol é indicativa de que o ovário não está funcionando normalmente ou não pode funcionar a um nível suficientemente alto na vaca leiteira de alta produção.

2.2 Função ovariana anormal em vacas que ciclam

Um ciclo estral "normal" de 21 dias é importante para manter a alta fertilidade das vacas de leite. Vacas com anormalidades no ciclo estral apresentam pior desempenho reprodutivo em comparação a vacas do mesmo rebanho que ciclam normalmente (22). A porcentagem de vacas com anormalidades no ciclo estral pode chegar a 50% em alguns rebanhos. As anormalidades no ciclo estral classificam-se em três tipos principais: 1) período de anovulação prolongado (discutido acima), 2) cessação temporária das fases lúteas (por exemplo, a vaca começa a ciclar e depois deixa de ciclar), e 3) fases lúteas longas (mais de 20 dias). Fatores que afetam as vacas no pós-parto, como balanço negativo de energia, distúrbios do periparto e doenças do pós-parto são fatores de risco para ciclos estrais anormais (20).

A incidência de gestação gemelar e doença de ovário cístico também é maior nos bovinos de leite da modernidade, uma vez que há correlações genéticas positivas entre gestação gemelar, ovário cístico e nível de produção de leite (33, 35). Ciclos estrais anormais provavelmente resultam de um mecanismo fisiológico que envolve o folículo ovariano. O folículo ovariano é responsável pela ovulação e requer fatores de crescimento veiculados por via hematológica e pulsatilidade adequada de LH para funcionar normalmente. O folículo também deve secretar estradiol suficiente para sinalizar o útero, o hipotálamo e a hipófise. Nas vacas em pós-parto, a pulsatilidade de LH é baixa, as concentrações dos fatores de crescimento são baixas, e o metabolismo de esteróides (estradiol) torna-se mais evidente. Esses três fatores podem comprometer a capacidade do folículo de funcionar normalmente, aumentando a incidência de anestro, ciclos estrais anormais e gestações gemelares (15). Este mecanismo comum parece resultar do estado hormonal e metabólico que promove a alta produção de leite.

Um dos componentes responsáveis pela infertilidade nas vacas de leite pode ser causado por baixas concentrações sanguíneas de progesterona na fase lútea (27). Um aumento lento nos níveis de progesterona na primeira semana da fase lútea retarda o desenvolvimento embrionário, uma vez que a fase inicial do crescimento do embrião depende, de certa forma, da ação da progesterona no oviduto ou no endométrio (8). Embora o corpo lúteo esteja normal, sua capacidade de aumentar os níveis sanguíneos de progesterona é menos marcante nas vacas em lactação. O tamanho corporal relativamente grande das vacas leiteiras e a alta taxa de metabolismo de esteróides (35) podem criar um grande pool de tecidos, com alta taxa de turnover de hormônios esteróides. Os efeitos associados do tamanho desse pool e a taxa de turnover também podem causar baixos níveis sanguíneos de progesterona. O mesmo mecanismo pode levar a baixos níveis sanguíneos de estradiol em vacas leiteiras de alta produção (ver acima).

2.3 Qualidade insatisfatória dos gametas e embriões pré-implantação

Os ovócitos obtidos a partir da fertilização in vitro de vacas leiteiras com baixo escore de condição corporal apresentaram menores taxas de clivagem e de desenvolvimento em comparação a ovócitos de vacas com melhor condição corporal (26). Ácidos graxos não-esterificados (AGNEs) são liberados do tecido adiposo no início da lactação e suas concentrações aumentam no fluido folicular (aproximadamente 40% das concentrações séricas). O aumento de AGNEs no fluido folicular pode reduzir a proliferação de células foliculares (32) e também parece prejudicar o ovócito. A adição de AGNEs ao meio de maturação in vitro diminui a taxa de maturação, a taxa de fertilização, a taxa de clivagem e a produção de blastocistos de embriões cultivados in vitro (12). Concentrações elevadas de AGNEs foram preditivas de baixa fertilidade no pós-parto (1). O conjunto de dados indica que o início do desenvolvimento embrionário é comprometido pela lactação, possivelmente devido aos elevados níveis de AGNEs que penetram no fluido folicular e danificam o ovócito. Um número menor de embriões atinge o estado de clivagem, devido à má qualidade dos ovócitos.

As taxas de prenhez obtidas com a transferência de embriões em vacas leiteiras aumentou em relação a vacas leiteiras do grupo controle, inseminadas no momento do estro (34). Entretanto, é possível recuperar um pouco da fertilidade das vacas de leite "driblando" o período de desenvolvimento do ovócito e do embrião no estágio inicial. A condição da vaca receptora, entretanto, é um fator que pode acabar afetando o resultado, uma vez que a condição corporal tem grande efeito no sucesso da transferência embrionária (vacas com maior escore de condição corporal apresentam taxas de prenhez mais elevadas após a transferência; 16). Assim, o ambiente uterino afetado pela condição corporal exerce um papel importante na fertilidade das vacas leiteiras.

2.4 Incompetência uterina / placentária

A ultrassonografia revolucionou a detecção da prenhez nas vacas de corte e de leite, permitindo a detecção já a partir do 25º. dia após a inseminação (cerca de 1 a 2 semanas antes, em comparação à palpação manual). O exame dos dados do ultrassom revelou a perda de um número considerável de embriões no exame inicial de prenhez (realizado entre os dias 25 e 28 após a IA; 23). Um período provável de morte embrionária pode ocorrer durante a formação da placenta (da quarta à sexta semana de prenhez) uma vez que este processo envolve uma comunicação complexa entre os tecidos fetal e materno. Ainda não se pode dizer se a incidência de perda embrionária é maior hoje do que no passado, uma vez que a capacidade de detecção sistemática no início da prenhez evoluiu com o uso do ultrassom nas pesquisas com bovinos (após 1985).

A perda embrionária nos bovinos de leite da era moderna provavelmente resulta dos fatores predisponentes normalmente encontrados nos sistemas de produção de leite. A ovulação de folículos imaturos e programas de IA em tempo fixo reduzem os níveis de progesterona após a inseminação e predispõem a vaca à perda embrionária precoce (21). Este problema já foi corrigido, em grande parte, com o uso de programas de pré-sincronização antes do início da IA em tempo fixo (ver abaixo). O segundo fator está relacionado aos dias do pós-parto no momento da IA. Os produtores de leite podem acabar inseminando as vacas no início do pós-parto por temerem não perceber um estro subsequente. As vacas inseminadas no início do pós-parto têm maior probabilidade de apresentar perda embrionária (19). A doença também é um fator de pré-disposição.

Um estudo demonstrou que 40% das vacas ainda possuíam sinais de inflamação uterina (endometrite) no início do período reprodutivo (56 dias do pós-parto) (6). As vacas com endometrite tinham menor taxa de concepção ao primeiro serviço, necessitavam de mais serviços por concepção e as taxas de prenhez aos 300 dias do pós-parto eram 26 pontos percentuais inferiores às das vacas com endométrio saudável. O estudo também identificou uma relação entre mastite e perda embrionária precoce (4, 10). A glândula mamária com mastite ativa células imunes cujas citoquinas inflamatórias afetam negativamente o ovário e o útero.

O ultimo fator que favorece a perda embrionária resulta da condição corporal relativamente baixa das vacas leiteiras no pós-parto. A perda embrionária após o 28º. dia de prenhez foi mais elevada nas vacas com maior perda de condição corporal (25).