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76
Palma
EVALUACION MORFOLOGICA DE LOS EMBRIONES
G. A. Palma
Desarrollo embrionario. Nomenclatura
Después de su liberación, el ovocito es "atrapado" por las fimbrias del infundibulum y dirigido al interior
del oviducto a través de la actividad ciliar. El ovocito bovino, fertilizado o no, es una célula de 150-190
m de diámetro (LINDNER y col. 1983), incluyendo a la zona o membrana pelúcida, una capa acelular
glicoproteica (NODEN y NAHUNTA, 1985) de 12 a 15 m de espesor producida por el ovocito (DIETL,
1986). En la ampolla del oviducto la fecundación desencadena el comienzo del desarrollo previo a la
nidación del embrión. Pocas horas después de la fusión nuclear el cigoto comienza a dividirse. La
división nuclear es mitótica y las nuevas células se denominan blastómeros. El desarrollo del embrión
hasta los 8 días ocurre dentro de la zona pelúcida. En los primeros 6 días de desarrollo no se manifiesta
aumento de tamaño, sólo el incremento del número de blastómeros.
La edad del embrión es establecida a partir del día del estro (d0). Al d1 le corresponde la ovulación. De
esta forma entre 24 y 36 h después de la fertilización el cigoto de una célula se divide en 2 células
ovales (d2, Fig. 1); 24 h más tarde (d3) el embrión cuenta ya con 4 células. La división de los
blastómeros puede cumplirse en forma asincrónica, razón por la cual es posible observar en estadios
tempranos un número impar de células. El intervalo entre la división más temprana y la más tardía es
de alrededor de 4h (PEDERSEN, 1988). Hasta el estadio de 8 células (d4) el cigoto es transportado a
través del oviducto. El día 5 -aproximadamente- se produce el ingreso al cuerno uterino en estadio de
16 células, momento a partir del cual es posible obtener el embrión en forma no quirúrgica y evaluarlo
de acuerdo a su estadio y calidad. Dentro del 5o dia el cigoto continúa su desarrollo a 32 blastómeros y
su forma es similar a la de una mora, razón por la cual se lo denomina mórula temprana (Foto 1), en la
cual es posible distinguir individualmente a los blastómeros. Su masa celular ocupa casi todo el espacio
perivitelino.
Mórula compacta Mc, d 5-6, aprox. 32-64 blastómeros. Sus blastómeros están unidos y constituyen
una masa compacta que ocupa sólo el 60-70% del espacio perivitelino (Foto 2). La compactación es
considerada como uno de los signos de diferenciación embrionaria (PEDERSEN, 1988), aunque los
blastómeros conserven su capacidad totipotente.
Blastocisto temprano Bt, d7 100-200 células. Se caracteriza por el comienzo del transporte de fluido
en las células trofoectodérmicas y por la formación de una cavidad (blastocele) en el interior del
embrión, dando la apariencia de un anillo de sello (LEIBO, 1985). El Bt ocupa 70-80% del espacio
perivitelino. Es posible diferenciar el trofoblasto de la masa celular interna (Foto 3).
Blastocisto B, d 7-8, 100-200 células. Existe una marcada diferenciación entre las células del
trofoblasto, que constituyen una pared -que se adosa a la zona pelúcida- y la masa celular interna (o
disco embrionario) más oscura (Foto 4).
Blastocisto expandido Be, d 7-8, más de 200 células. El diámetro aumenta considerablemente (1,2 a
1,5x), con el consecuente adelgazamiento de la zona pelúcida a 1/3 de su espesor original (Foto 5). La
presión creciente del blastocisto en crecimiento provoca la ruptura de la zona pelúcida, a través de la
cual comienza su protrusión (foto 5, 6, y 7). Los embriones recuperados en este estadio se pueden
colapsar temporalmente, esto se caracteriza por una pérdida completa o parcial del blastocele.
Blastocisto protruido Bp, d 8-9, 200-800 células. Los embriones han abandonado la zona pelúcida. Su
forma puede ser esférica, con un blastocele bien definido ("burbuja") o colapsado. La identificación en
este estadio puede ser dificultosa para el operador inexperto (Foto 8). Los Bp pueden ser igualmente
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transferidos, sin embargo, los embriones desprovistos de la zona pelúcida son extremadamente frágiles
y pegajosos, razón por la cual se acostumbra a transferir estadios de Mt a Be.
En condiciones naturales, el ovocito liberado y fertilizado sigue el desarrollo mencionado anteriormente.
Sin embargo, los ovocitos producidos por hembras superovuladas, en muchos casos, no son liberados
simultáneamente sino en un período de varias horas (LINDNER, 1983, ver tabla 3), CALLENSEN y col.
(1986) observaron que vacas superovuladas comenzaban a ovular 24h después del pico de LH
prolongándose la ovulación aún 33h después del mismo. En consecuencia, los ovocitos liberados no
son fertilizados en el mismo momento. También puede ocurrir que el desarrollo de los ovocitos,
fertilizados al mismo tiempo, no sea sincrónico. La consecuencia práctica de estos fenómenos es que
los embriones obtenidos de una vaca donante se encuentren en diferentes estadios de su desarrollo
(mórulas y blastocistos). Estas diferencias pueden ser encontradas en una donante como también entre
donantes, son dependientes del tipo de tratamiento hormonal y no son consideradas como anómalas
siempre que la asincronía no exceda los valores preestablecidos (ver Tablas 1, 2 y 3).
Las donantes difieren en su respuesta superovulatoria por factores que dependen de sus cualidades
genéticas, edad, estado fisiológico y salud reproductiva. Todos estos factores se traducen en
diferencias cuanti- y cualitativas. Las últimas son importantes de reconocer para determinar qué
embriones están en condiciones de desarrollar y concluir en un ternero vivo, qué embriones están
degenerados y cuáles presentan anormalidades que permiten tener solo reducidas expectativas de
sobrevida (SHEA y col., 1976).
Tabla 1: Cronograma normal del desarrollo de los embriones d6-9 después de un tratamiento
superovulatorio con PMSG (eCG), KAUFFOLD y col. (1985)
Estadios de desarrollo
Tipo de desarrollo
d6
d7
d8
d9
Normal
Mt
Mc
B
Bt
Be
Bp
Be
B
Ligeramente
retrasado (24 h)
16 blastómeros
Mt
Mc
B
Bt
Be
Mt
Bt
Retardado (48 h)
8 blastómeros
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16 blastómeros
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Fig. 1: Desarrollo y tránsito embrionario en el tracto genital
Evaluación morfológica
Criterios
La evaluación morfológica de un embrión considera los siguientes criterios sobre las estructuras y
cualidades de un embrión de excelente calidad:
Forma esferoide
Simetría de los blastómeros
Apariencia clara y neta de los blastómeros.
Tonalidad oscura y uniforme
Uniformidad de la membrana celular
Proporcionalidad entre el embrión y el espacio perivitelino.
Integridad de la zona pelúcida
Ausencia de vacuolas en el embrión y bridas celulares en el espacio
perivitelino
Ausencia de detritus celulares adheridos a la zona pelúcida
Compactación de los blastómeros entre si
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Foto 1: Mórula temprana d 5 (Mt GII)
Foto 3: Blastocistos tempranos d 7 (Bt G I)
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Foto 2: Mórulas compactas d 6 (Mc GI-II)
Foto 4: Blastocistos d 7 (B GI)
Foto 5: Blastocistos expandidos protruyendo d8 Foto 6: Blastocisto expandido protruyendo d 8 (Be
(Be GI)
GI)
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Foto 7: Blastocistos expandidos d 8-9 (Be GI-II)
Foto 8: Blastocisto protruido y zona pelúcida 8-9
(Bp GI)
Foto 9: Blastocistos protruido d 8-9 (Bp GI y III), 16x
Foto 10: Blastocisto protruido (Bp GI) d 9-10 y
embrión degenerado (GIV)
Grados de calidad
La determinación del grado de calidad del embrión permite caracterizar en términos (más o menos)
cuantitativos las posibilidades de desarrollo y posterior nacimiento de un ternero a partir del embrión
obtenido (tabla 4). Los diferentes grados de calidad son determinados por medio de la observación
microscópica de la morfología con ayuda de una lupa estereoscópica (0,7-6,4x). Existen distintas
escalas de calidad embrionaria, desarrolladas por distintos equipos de trabajo. Tanto la observación per
se, como la diferenciación entre un grado y otro es subjetiva y depende, en gran parte, de la experiencia
del operador.
G I: Excelente, el desarrollo corresponde al día de la recolección. No existen defectos visibles. Los
blastómeros son claramente visibles, de color y estructura uniformes, simétricos, de forma
esferoide y la zona pelúcida está intacta (Fotos 2, 5-8 y 10)
G II: Bueno, el embrión tiene muy pocos blastómeros desprendidos de la masa celular y/o posee una
pequeña cantidad de detritus celulares. Su forma puede ser ligeramente irregular (Foto 2, 9).
G III: Regular, el embrión posee varios defectos: detritus celulares, forma irregular, de color muy oscuro
o muy claro y/o ligero agrietamiento de la zona pelúcida (Foto 11).
G IV: Malo, el embrión posee muchos defectos: los correspondientes al G III más desarrollo retardado,
seria ruptura de la zona pelúcida -el embrión puede encontrarse parcialmente fuera de ella-,
forma muy asimétrica, tendencia a la desintegración como granulación o vacuolización de los
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blastómeros. Incluye también a los estadios hasta 8 células y la clara degeneración. Esta
categoría es considerada como no transferible (Foto 12).
Ovocito sin fertilizar (Foto 13)
KUZAN (1988) califica a los embriones en 6 categorías. Las primeras 3 coinciden con las del cuadro
superior. La 4. caracteriza a los embriones de baja calidad que aún son considerados transferibles, la 5.
a los degenerados y la 6. a los ovocitos sin fertilizar o a las zonas pelúcidas vacías. Un bajo número de
blastómeros libres no afecta la capacidad de desarrollo del embrión, sin embargo más de 5 blastómeros
separados de la masa celular o degenerados disminuyen su capacidad de sobrevivencia (KUZAN,
1988).
Foto 11: M G III
Foto 13: Ovocito sin fertilizar
Foto 12: M G IV
Foto 14: Existen, como en este caso embriones,
sobre los cuales el criterio y experiencia
determinarán si son transferibles. Las necesidades y
disponibilidad de receptoras, sin embargo, sí se
transferirán
El éxito de la TE depende, entre otros factores, de una intensa experiencia en la evaluación y
manipulación del embrión. Embriones clasificados como excelentes o buenos tienen una alta
probabilidad de alcanzar la preñez (60-70%). Embriones calificados como dudosos pueden ser
cultivados durante unas horas (2-4) -para evaluar su desarrollo- o transferidos, según el criterio del
operador y los medios disponibles (No de embriones obtenidos, No de receptoras, etc.). No obstante la
correcta evaluación de los embriones obtenidos, es importante tener en cuenta que existen casos en los
cuales embriones calificados excelentes luego de una perfecta transferencia no concluyen en una
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preñez mientras que embriones de muy baja calidad y transferidos con dificultad, concluyeron en
preñeces y nacimientos normales (ELSDEN y SEIDEL, 1990).
Tabla 2: Cronograma de desarrollo embrionario (%) en varios momentos después del celo con PMSG
(n = 3301 embriones, KAUFFOLD y col., 1985)
Estadio
Dias después del celo
6
7
8
2-8 células
29,9
9,8
8,0
16 células
11,0
2,0
0,7
Mt
42,6
8,5
6,2
Mc
15,8
32,9
9,5
Bt
0,3
26,4
16,6
19,1
45,4
0,9
0,8
0,4
12,4
B
Be
0,4
Bp
Desarrollo
retardado
ligeramente
subnormal
normal
Tabla 3: Estadios de desarrollo de embriones recolectados en distintos momentos después del estro
(LINDNER y col., 1983).
Estadio de desarrollo embrionario
(% del total de embriones recuperados)
n= 1043 embriones
Días después
del estro
M
Mc
Bt
B
Be
Bp
5
16
células
10
55
35
-
-
-
-
total
embriones
20
6
5
20
67
8
-
-
-
79
7
-
3
37
30
23
6
1
274
8
-
-
14
21
24
36
5
499
9
-
-
-
7
22
4
28
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Tabla 4:
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Tasas de preñez (n) obtenidas en 5 estudios diferentes con embriones clasificados
morfológicamente en distintas categorías. Revisión de BETTERIDGE y col. (1989)
ELSDEN & col.,
1978
SHEA,
1981
LINDNER
& WRIGTH, 1983
HASLER & col.,
1987
HASLER &
col., 1987
A
63
(173/275)
71
(5/7)
45
(130/292)
73
(4073/5521)
83
(451/542)
B
58
(88/152)
56
(576/672)
44
(128/292)
60
(181/304)
75
(307/408)
C
31
(13/42)
44
(57/130)
27
(40/149)
41
(31/76)
63
(135/214)
D
12
(5/42)
Calidad*
20
(10/50)
46
(6/13)
* Las clasificaciones varían entre autores. A es excelente y D malo
La evaluación morfológica de los embriones es uno de los pasos más importantes para el éxito de un
programa de transferencia de embriones. Determinar la transferencia de un embrión exclusivamente a
través de sus cualidades morfológicas es, sin embargo, una equivocación. Otros factores como el valor
del embrión en particular y también la disponibilidad de receptoras son importantes en la decisión.
Es conveniente además acentuar que una estricta selección de los embriones por medio de su
evaluación morfológica aumenta la tasa de gestaciones por transferencia pero, al mismo tiempo,
disminuye la tasa de preñez por cada donante (BETTERIDGE y col., 1989).
Bibliografía
BETTERIGE, K.J., KING, W.A., RIEGER, D. 1989. Bovine embryo development from conception to collection. En:
Proceedings of the 8th annual Convention. American embryo transfer Asociation. 83-97.
CALLENSEN, H., GREVE, T. and HYTTEL, P. 1986. Preovulatory endocrinology and oocite maduration in
superovulated cattle. Theriogenology 25: 71-76.
DIETL, J. 1986. Struktur und Funktion der Zona Pellucida. En: Ferdinand Enke Verlag (ed.), Stuttgart, 1-184.
ELSDEN, R.P. and SEIDEL, G.E., Jr. 1990. En: Evaluation of embryos. Procedures for recovery, bisection,
freezing and transfer of bovine embryos. Animal Reproduction and Biotechnology Laboratory. Colorado State
University, 13-16
GREVE, T. and LEHN-JENSEN, H. 1979. Current Status of embryotransplantation in Denmark. Theriogenology
11: 99.
KAUFFOLD, P., THAMM, I., ALM, H., EHRING, F., FALGE, R. und ROMMEL, P. 1985. Die Zustandsbeurteilung
von Rinderembryonen. Forschungszentrum für Tierproduktion Dummerstorf-Rostock der Akademie der
Landwirtschafts-wissenschaften der DDR. 3-47.
KUSTERS, G. 1983. Tiefgefrierversuche mit Rinderembryonen unter besonderer Berücksichtigung der
Anwendungsmethoden. Hannover, Tierärztliche Hochschule, Diss. 1-66.
KUZAN, F.B. 1988. Classification of embryos prior to freezing. En: Elsden, R.P. and Seidel, G.E., Jr. Procedures
for recovery, bisection, freezing and Transfer of bovine embryos. Animal Reproduction and Biotechnology
Laboratory. Bulletin No 2. 34-45.
LEIBO, S. 1985. The embryology of embryotransfer. En: Embryo transfer in cattle. Lloyd Donaldson (Ed.). 32-53
Biotecnología de la Reproducción
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84
Palma
LINDNER, G.M., WRIGHT, R.W. 1983. Bovine embryo morphology and evaluation. Theriogenology 20 (4): 407416.
MAPPLETOFT, J.R. 1986. Bovine embryo transfer. En: Morrow, D.A.: Current therapy in Theriogenology 2. W.B.
Saunders Company (Ed.).
MOST, C. 1981. Embryotransferversuche beim Rind unter Umgehung der Zervix (Parazervikale Embryotransfer).
Hannover, Tierärztliche Hochschule, Diss. 1-7.
NODEN, D.M. and LAHUNTA, A. 1985. Early stages of development in bird and mammals. En: STAMATHIS (ed).
The embryology of domestic animals, Williams & Wilkins, 23-46.
PEDERSEN, R.A. 1988. Early mammalian embryogenesis. En: KNOBIL, E. and NEIL y col. (Eds). The physiology
of reproduction. Raven Press. Ltd., New York. 187-230.
POKORNY, R. 1981. Versuche zur Tiefgefrierkonservierung von Rinderembryonen mit Hilfe der Tiefgefrieranlage
Modell Neustadt/Aisch. Hannover, Tierärztliche Hochschule, Diss. 1-89.
SHEA, B.F., HINES, D.J., LIGHTFOOT, D.E., OLLIS, G.W. and OLSON, S.M. 1976. The transfer of bovine
embryos. En: ROWSON, L.E.A. (Ed.). EEC Publication EUR 5491, Luxemburg, 1976, 145-152.
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