Investigadores estudian la relación entre la baja fertilidad y la microbiota uterina en vacas lecheras

Revisado por Danielle Ellis, B.Sc. Jul 7 2023

La reducción de la fertilidad prolonga el intervalo entre el parto y la concepción en las vacas lecheras, lo que supone importantes pérdidas económicas para las explotaciones. Hasta un 25% de las vacas son sacrificadas debido a fallos reproductivos, y esto supone una proporción mayor que la causada por otros factores importantes, como la mastitis y la cojera.

Se considera que diversos factores causan la baja fertilidad de las vacas, entre ellos factores de gestión de la explotación como la detección del celo, el control nutricional y el entorno del establo, así como factores específicos de la vaca como infecciones del tracto reproductivo, trastornos endocrinos y óvulos defectuosos. Sin embargo, hay casos de baja fertilidad cuya causa es indeterminada, lo que se traduce en pérdidas económicas. La identificación de los factores asociados a la baja fertilidad puede contribuir al desarrollo de futuras estrategias eficaces para mejorar el rendimiento reproductivo en las explotaciones lecheras.

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Aunque durante mucho tiempo se pensó que el útero estaba libre de microbios, los avances en la tecnología de secuenciación de nueva generación han revelado la existencia de una "microbiota uterina", exclusiva del entorno uterino. Se han realizado muchos estudios sobre la microbiota uterina en humanos, y se ha confirmado que la fertilidad varía en función de la diversidad de la población microbiana uterina.

¿Podrían extenderse estos conocimientos a los animales de cría?

Para averiguarlo, el Sr. Takuya Yagisawa, Jefe de Sección de la Asociación de Ayuda Mutua Agrícola de Hokkaido (Japón), y el Dr. Jumpei Uchiyama, Profesor Asociado de la Universidad de Okayama (Japón), junto con sus equipos de investigadores, colaboraron para investigar la asociación entre la baja fertilidad y la microbiota uterina de las vacas lecheras.

Las explotaciones lecheras establecen un periodo de espera voluntario (PEV) entre el parto y la primera inseminación artificial (IA; el procedimiento de inyectar semen en el útero) como periodo de involución uterina en preparación para la siguiente gestación. En las vacas, si bien se ha estudiado la microbiota uterina en términos de inflamación uterina posparto, poco se sabe de su asociación con la fertilidad tras la IVE. Aquí es donde entra en juego el nuevo estudio.

Para dar más detalles sobre su trabajo, el Sr. Yagisawa afirma:"Utilizamos un enfoque metataxonómico para analizar la microbiota uterina a partir de muestras de biopsia de tejido endometrial de vacas lecheras".

El equipo, formado por Iyo Takemura-Uchiyama (becario posdoctoral, Universidad de Okayama), Shun Ando (jefe adjunto de sección, Asociación de Ayuda Mutua Agrícola de Hokkaido), Osamu Ichii (profesor asociado, Universidad de Hokkaido), Hironobu Murakami (profesor asociado, Azabu University), Osamu Matsushita (Profesor, Okayama University), y Seiji Katagiri (Profesor, Hokkaido University), utilizaron la secuenciación por amplicón del gen 16S rRNA para identificar los diversos tipos de bacterias presentes en los tejidos uterinos muestreados. A continuación, se analizaron los datos de microbiota obtenidos de 69 vacas criadas en cuatro explotaciones lecheras comerciales. A continuación, los investigadores compararon la diversidad microbiana de las muestras con respecto a la explotación, el estilo de alojamiento y las prácticas de gestión de la alimentación. Además, correlacionaron los datos de la microbiota uterina con la paridad (el número de partos) y la frecuencia de IA hasta la concepción de cada vaca.

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Los resultados de su estudio se han publicado en Microbiology Spectrum el 26 de abril de 2023.

Los resultados revelaron diferencias significativas en los factores relacionados con la gestión de las explotaciones (es decir, el estilo de alojamiento y la gestión de la alimentación) en las cuatro explotaciones. En particular, aunque estas diferencias se correlacionaron con variaciones en la microbiota uterina, no se observaron diferencias significativas con respecto a la frecuencia de IA en relación con la concepción y la paridad.

A continuación, para eliminar los efectos de las variaciones en las prácticas de gestión de las explotaciones entre sí, los investigadores examinaron la correlación entre fertilidad y microbiota uterina utilizando datos obtenidos de 31 vacas de una única explotación lechera. Se consideró que las vacas que concibieron en 3 inseminaciones artificiales tenían una fertilidad normal, y que las que necesitaron más de 3 inseminaciones artificiales tenían una fertilidad baja.

Los datos obtenidos en este estudio sugieren claramente que la microbiota uterina cambia en relación con la fertilidad de las vacas. La diversidad microbiana se correlaciona con la frecuencia de IA hasta la concepción, y se observó que el taxón bacteriano Arcobacter aumentaba sus índices de composición. Además, las asociaciones bacterianas diferían entre las vacas de fertilidad normal y las de baja fertilidad.

En general, estos resultados sugieren que las variaciones entre granjas pueden tener una gran influencia en la diversidad de la microbiota uterina de las vacas lecheras. Además, la composición de la microbiota uterina cambia en relación con la fertilidad de las vacas.

El Dr. Uchiyama concluye con las aplicaciones de su trabajo diciendo: "Esperamos que nuevas investigaciones establezcan las pruebas del microbioma uterino como un nuevo enfoque para diagnosticar las causas de la baja fertilidad y contribuyan a mejorar la gestión reproductiva en la cría de animales."