Estro: implicações para fertilidade - Parte 1 | José Luiz M.Vasconcelos e Ricarda Maria dos Santos
Mensagens para levar para casa:
Mais informação dos sistemas de monitoramento automático de atividade (MAA) podem ser úteis para:
A intensidade do estro medida pelos MAA é relacionada com fertilidade. Os MAA deveriam ser usados muito além de só como alertas de cios;
O resultado da inseminação artificial (IA) e a transferência de embriões (TE) podem ser afetadas pela expressão do estro e sua intensidade.
Programas reprodutivos com forte dependência da detecção do estro são eficientes:
A combinação com a inseminação artificial em tempo fixo (IATF) continua sendo necessária;
Espere maior variabilidade entre fazendas;
Uma injeção de GnRH no momento da IA aumenta a fertilidade, principalmente nas vacas com baixa intensidade de estro.
Utilidade e limitações para as condições brasileiras:
Muitos dos projetos relatados neste texto foram desenvolvidos no Brasil. Os dados podem ser aplicados aqui;
Os monitores automáticos não estão instalados massivamente aqui no Brasil, como na América do Norte e Europa;
Os programas reprodutivos nas condições tropicais são fortemente afetados pelo estresse térmico, assim como o uso de programas mais intensivos dependentes de detecção de estro.
a) Redefinição dos programas reprodutivos baseados na detecção de estro
Sincronização seletiva, uso de GnRH, sêmen sexado.
b) Melhora do conhecimento sobre os algoritmos e coleta de dados dos MAA
Adição de recursos fáceis de usar em softwares comerciais;
Ajuste fino dos limiares de intensidade dos MAA para melhor prever a fertilidade e criar ferramentas de gestão para melhorar a eficiência reprodutiva do rebanho.
c) Seleção genética
Coleta digital de fenótipos para uso na avaliação genômica. Criação de bases de dados.
Os estudos mais recentes mostraram que o comportamento de estro e a intensidade do mesmo parecem ter um efeito significativo sobre a fertilidade (Madureira et al., 2015, Silper et al., 2017; Burnett et al., 2017; Madureira et al., 2018). A maioria dos dados atualmente disponíveis em vacas leiteiras sobre o efeito de proestro e estradiol pertence à manipulação do tempo de luteolise e indução da ovulação, portanto, modificando o proestro. Estudos que modificaram a duração da dominância folicular (Cerri et al., 2009), concentrações de progesterona durante diestro (Cerri et al., 2011; Bisinotto et al., 2015), duração do proestro e exposição ao estradiol (Mussard et al., 2003; Pontes et al., 2005) e parâmetros de produção (por exemplo, lactação e idade; Sartori et al., 2002) descreveram estes efeitos sobre a fertilização, a qualidade do embrião e o ambiente uterino, bem como a redução das perdas de gestação durante o desenvolvimento embrionário tardio (Ribeiro et al., 2012).
No entanto, apesar dos efeitos marcantes relacionados com as modificações acima referidas do ciclo estral, não foi colocada muita ênfase no efeito único ou aditivo da expressão de estro nos tecidos reprodutivos. O efeito do estro na fertilidade será discutido extensivamente neste texto, mas está claro que o estro tem um impacto positivo importante na fertilidade. Além disso, este efeito também parece estar associado com a intensidade do estro, que coletivamente nos leva a perguntas sobre os mecanismos fisiológicos associados a esta melhoria na fertilidade.
A fim de responder a algumas dessas perguntas, uma série de estudos usando os monitores automáticos de atividade MAA (por exemplo, acelerômetros e pedômetros) foram executados nos últimos tempos. Nos primeiros estágios, houve uma preocupação em revisitar alguns conceitos de quais parâmetros são ou não são associados com um evento de estro. Também por causa do uso maciço de MAA nos últimos anos em partes da América do Norte e da Europa, grandes quantidades de informação em torno do tempo de estro tornaram-se disponíveis para, em seguida, correlacionar com eventos fisiológicos. Este texto seguirá uma fundamentação que inclui:
1) Associação geral de eventos de estro e intensidade com parâmetros de produção;
2) O efeito consistente e significativo de estro sobre a prenhez (P/IA) e perda de gestação;
3) As possíveis causas para tal efeito (por exemplo, falha da ovulação, ambiente do endométrio) e;
4) Efetividade de programas reprodutivos baseados na detecção de estro e ferramentas recentes desenvolvidas para melhorar a sua eficiência.
Parâmetros produtivos e expressão de estro
A detecção de estro em vacas leiteiras confinadas tornou-se um desafio maior com o aumento da produção de leite. Estudos prévios que avaliaram apenas os comportamentos de monta como medida de intensidade e duração do estro consistentemente registraram uma diminuição deste comportamento como o aumento da produção de leite (Lopez et al., 2004; Rivera et al., 2010).
Uma questão importante ainda não respondida é se o comportamento de monta pode ser usado como um padrão de ouro para a expressão do estro (ou seja, intensidade e duração), considerando os desafios enfrentados pelas vacas leiteiras em barracões tipo free-stall e pisos de concreto para uma atividade que leva a estresse físico significativo para os pés e pernas.
A taxa de detecção de estro em um levantamento recente (Denis-Robichaud et al., 2016) foi relatada como inferior a 50%, mas a proporção de vacas verdadeiramente inseminadas após a detecção ainda não está clara, pois os dados são confundidos com ao uso da IATF. Esta falha extensiva em submeter as vacas a IA tem um impacto grande na taxa da gestação dos rebanhos canadenses, mas indica uma janela de oportunidade para aumentar a fertilidade.
Em um grande estudo de campo (Lopez-Gatius et al., 2005) foi descrito que os dois principais fatores que afetam o aumento da atividade são o número de lactação e produção de leite, enquanto o grau de aumento da atividade foi positivamente correlacionado com a fertilidade após IA. Este fato não foi claramente declarado pelo autor, mas foi corroborado por estudos recentes (Madureira et al., 2015).
A produção de leite, por exemplo, parece afetar a sensibilidade geral de pedômetros ou monitores de atividade para detectar eventos reais de comportamentos de estro (Holman et al., 2011). No entanto, nenhum dos estudos acima mediu mais detalhadamente os eventos fisiológicos reprodutivos associados com comportamentos de estro naturais e o nível de atividade dos sistemas de MAA associados a esses eventos. Além disso, apenas recentemente estudos mais robustos usando o número adequado de observações de estro e vacas foram publicados para conclusões mais confiáveis.
Um estudo recente identificou vários fatores de risco associados à intensidade da expressão de estro. Nesse estudo, as vacas multíparas expressaram menor pico de atividade e duração dos episódios de estro do que primíparas (Madureira et al., 2015). López-Gatius et al. (2005) constataram que, para cada lactação adicional, a atividade de caminhada em estro foi reduzida em 21,4%. Pelo contrário, Walker et al. (1996) descreveu que a duração de estro era quase 50% mais curta para primíparas do que para vacas leiteiras multíparas. Os estudos do Dr. Cerri não apoiam os resultados de estudos recentes que não encontraram nenhuma associação entre número de lactações e atividade durante o estro (Løvendahl e Chagunda 2010; VeerKamp et al., 2000).
As diferenças metodológicas podem explicar a variação entre diferentes estudos sobre a associação entre número de lactações e atividade física, tais como frequência de transmissão de dados dos sensores do software, ou diferentes entre raças. Além disso, as informações detalhadas sobre diferentes sistemas de MAA que leem correlações serão fundamentais para utilizar adequadamente dados automatizados de comportamento com parâmetros fisiológicos.
Em uma análise simples, comparando um sensor MAA de pescoço vs. MAA de perna, a correlação entre o pico de intensidade de episódios estro de ambos os sistemas era aceitável, mas não a um nível que justifique uma tradução perfeita dos dados de um sistema para o outro (Madureira et al., 2015; Silper et al., 2015c). Sistemas de MAA diferentes irão capturar diferentes movimentos e diferentes algoritmos, e softwares vão filtrar os dados em maneiras específicas, portanto, influenciar as medições dos níveis basais e aumentos relativos na atividade durante estro.
A maior produção de leite foi correlacionada negativamente com aceitação da monta durante o estro (Lopez et al., 2004; Rivera et al., 2010). A diminuição das concentrações de estradiol, possivelmente causada pelo aumento do fluxo sanguíneo hepático e da metabolização de hormônios esteroides (Vasconcelos et al., 2003), é uma possível causa para a diminuição do comportamento estro, mais notavelmente o comportamento de aceitação da monta. Madureira et al. (2015) também encontraram maiores picos intensidades e duração do estro em animais com menor produção de leite, mas a diferença foi mais observada no quartil inferior. Pode-se supor que os dados parcialmente concordam com a pesquisa anteriores (Lopez et al., 2004; Rivera et al., 2010), no entanto, parece que a atividade de monta é mais afetada do que a atividade física global medida pelos sistemas de MAA. Estudos recentes (Silper et al., 2015a; Madureira et al., 2015) descobriram que novilhas e vacas com níveis de atividade basal inferiores tendem a ter maior aumento de atividade relativa, mas não necessariamente maiores aumentos absolutos em contagens de passo durante estro. Apesar dos resultados discutidos acima, o pico intensidade de atividade durante a estro ainda é fracamente associada à produção de leite (Figura 1), enfatizando a influência de fatores como o escore de condição corporal (ECC) e número de lactações, e provavelmente outros fatores como o tamanho do grupo, estado de saúde e claudicação (López-Gatius et al., 2005; Morris et al., 2009).
Alguns estudos têm encontrado efeitos negativos da produção de leite nas taxas de concepção (López-Gatius et al., 2005; Valenza et al., 2012), enquanto outros não (López-Gatius et al., 2006; Madureira et al., 2015). A habilidade individual da vaca para lidar com a alta produção de leite e as práticas atuais de manejo são importantes em determinar se um efeito negativo da lactação na fertilidade é mais ou menos provável ocorrer. É difícil estabelecer essa relação porque vacas com baixa produção de leite podem estar doentes, com doenças que também afetarão o trato reprodutivo, enquanto as vacas de maior produção são muitas vezes as mais saudáveis (Santos et al., 2009).
Figura 1. Correlação entre produção de leite no dia da IA e a porcentagem de o aumento relativo da atividade medido em MAA com sensores instalados na perna da vaca (r = 0,05, P < 0,01; Madureira et al., 2015).
O escore de condição corporal foi o fator principal associado à atividade física no estro e P/IA (Madureira et al., 2015). Este estudo apoiou as conclusões de Løvendahl e Chagunda (2010), que observaram que nos primeiros cinco meses após o parto, o ECC baixo no início do pós-parto teve uma correlação negativa com a atividade de estro. Adicionalmente Aungier et al. (2012) relataram que um aumento de 0,25 no ECC foi significativamente correlacionado com um aumento da atividade física antes da ovulação. Vacas que perderam menos de 100 kg de peso corporal de duas semanas antes do parto até cinco semanas após o parto tiveram maior intensidade de estro nos dois primeiros episódios de estro pós-parto (Burnett et al., 2015). O mecanismo específico pelo qual um estado temporário de balanço energético negativo reduz o comportamento estro, que é dependente de estrógeno ainda é pouco claro.