Patrones y mecanismos de control del desarrollo folicular ... - Inia

Patrones y mecanismos de control del desarrollo folicular durante
la administración de protocolos superovulatorios en pequeños
rumiantes (Revisión)
A. González-Bulnes *, J. Santiago-Moreno, R.M. García-García, M.J. Cocero,
A. López-Sebastián
Dpto. Reproducción Animal. INIA. Avda. Puerta de Hierro s/n. 28040-Madrid. España
bulnes@inia.es
RESUMEN
En pequeños rumiantes, las técnicas de superovulación y transferencia de embriones constituyen, en la actualidad,
una herramienta imprescindible para el desarrollo tanto de programas de conservación de recursos genéticos
en razas con bajo número de efectivos, como de programas de mejora genética destinados a aumentar las
producciones ganaderas. Su fundamento es el incremento del número de ovulaciones y de embriones viables por
hembra seleccionada y ciclo mediante tratamientos hormonales. Sin embargo, y a pesar de las mejoras alcanzadas
en los últimos años en cuanto a eficacia de los protocolos utilizados, los rendimientos de estas técnicas se
encuentran afectados por una alta variabilidad; entre grupos de tratamiento y entre animales en el mismo grupo.
Esta variabilidad ha sido relacionada con la influencia de factores intraováricos; concretamente, la población folicular
y las relaciones entre los folículos presentes en el ovario en el inicio del tratamiento. Esta revisión pretende
ofrecer una visión actualizada de las características del desarrollo folicular en ovejas y cabras, y su influencia
sobre los rendimientos obtenidos en tratamientos de superovulación.
Palabras clave: cabra, oveja, ovario, dinámica folicular, superovulación.
INTRODUCCIÓN
La tasa de ovulación es un carácter muy constante en los mamíferos y estrechamente
relacionado con la especie por factores genéticos. Así, las especies ovina y caprina muestran
una tasa de ovulación muy reducida; aunque debe señalarse la existencia de variaciones
entre razas, con oscilaciones entre 1 y 4 cuerpos lúteos en cada ciclo. El número de
* Autor para correspondencia
Recibido: 22-5-02
Aceptado para su publicación: 12-8-02
Invest. Agr.: Prod. Sanid. Anim. Vol. 17 (1-2), 2002

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ovulaciones durante el ciclo sexual, inmediatamente después de la luteolisis, está relacionado
con el número de folículos que se desarrollan hasta alcanzar el estadio preovulatorio.
A su vez, la dinámica de crecimiento de estos folículos está condicionada por un equilibrio
entre mecanismos de estimulación y de inhibición del crecimiento folicular, que
pueden actuar tanto a nivel sistémico como intraovárico. Los factores sistémicos son
aquellos pertenecientes al eje hipotálamo-hipófisis-ovario; destacan las gonadotropinas
hipofisarias (FSH y LH), con acción estimulante, y el estradiol y la inhibina, con acción
inhibidora. Los factores intraováricos se originan y actúan a nivel del ovario; igualmente
pueden ser estimulantes (activina y factores de crecimiento) o inhibidores (estradiol e inhibina).
Así, el incremento de la descendencia de una determinada hembra mediante la obtención
y transferencia de sus embriones, hace necesaria la utilización de tratamientos de estimulación
del desarrollo folicular y la ovulación mediante el aporte de gonadotropinas
exógenas. La mejora de los resultados obtenidos en estos tratamientos pasa por un mejor
conocimiento de los patrones de crecimiento y dinámica folicular; que ha sido posible con
la incorporación de técnicas como la ultrasonografía transrectal. Esta metodología permite
realizar mediciones exactas del diámetro de todos los folículos presentes en el ovario en
días consecutivos y, con ello, realizar el seguimiento de su crecimiento, ovulación o regresión
y establecer sus relaciones con otros folículos (Fig. 1).
Fig. 1.–Imagen ecográfica de un ovario en que pueden observarse un folículo de tamaño
preovulatorio (F) y un cuerpo lúteo (CL)

Patrones de dinámica folicular durante el ciclo sexual
La foliculogénesis en el ovario de especies poco prolíficas, como la ovina o caprina,
se caracteriza por el desarrollo simultáneo de subpoblaciones de folículos que presentan
características funcionales diferentes, según su capacidad de respuesta y grado de dependencia
del aporte de gonadotropinas hipofisarias, FSH y LH. El crecimiento folicular en
los estadios preantrales sería independiente de ambas gonadotropinas. La aparición y aumento
de tamaño del antrum dan lugar a una serie de cambios funcionales en el folículo
que determinan su entrada en la fase de crecimiento terminal rápido. Los primeros estudios
de dinámica folicular durante el ciclo sexual en pequeños rumiantes mediante ultrasonografía
fueron realizados en ovejas con ovulación múltiple (Schrick et al., 1993), y
mostraron que la entrada de los folículos en la fase de crecimiento terminal se produce de
forma continua. Algunos de estos folículos alcanzan el tamaño preovulatorio, aunque no
llegan a ovular, tanto durante la fase folicular como la fase luteal (Ravindra et al., 1994).
Sin embargo, existen días durante el ciclo en que se ve aumentado el número de folículos
en desarrollo; lo que para Ginther et al. (1995), constituyen una onda de crecimiento similar
a las descritas en el ciclo sexual de la vaca. En ovejas prolíficas no se observa tampoco
que los folículos de tamaño preovulatorio existentes durante la fase luteal ejerzan una dominancia
similar a la descrita en vacuno (Guilbault et al., 1991). La misma controversia
existe entre los resultados obtenidos en cabras, con estudios que han identificado ondas de
crecimiento (Ginther y Kot, 1994), y estudios que han identificado crecimiento continuo
en el caso de las cabras de raza Murciano-Granadina (González-Bulnes et al., 1999c),
como se muestra en la figura 2.
10
9
8
7
6
5
4
3
2
DINÁMICA FOLICULAR Y SUPEROVULACIÓN EN PEQUEÑOS RUMIANTES 39
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
Fig. 2.–Patrones de crecimiento y regresión individuales de los folículos que alcanzan un tamaño
igual o superior a 4 mm durante el ciclo sexual de cabras Murciano-Granadina con ovulación
simple (A) y doble (B)
Estas diferencias en la dinámica folicular entre especies podrían estar relacionadas
con las diferencias en la tasa de ovulación; sin embargo, el estudio de la dinámica folicular
en ovejas Merinas con una sola ovulación (López Sebastián et al., 1997) indica que los
folículos aparecen, crecen y regresan también de forma continua en el tiempo. En estos
estudios, se señala un índice de regresión folicular más rápido que en razas prolíficas,
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A
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B

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coincidiendo con las hipótesis que identifican como factor limitante de la ovulación la
atresia y no el reclutamiento de folículos (Driancourt et al., 1990).
Asimismo, al igual que en ovejas poliovulares, en ovejas Merinas con tasa de ovulación
igual a uno no existe efecto de dominancia folicular clara hasta el período de aparición
y crecimiento del folículo preovulatorio. Este efecto se observa desde este momento
y hasta el celo y ha sido confirmado mediante el seguimiento ecográfico de la fase folicular
en hembras también monovulares de muflón, especie de ovino silvestre (González-Bulnes
et al., 2001a). El efecto de dominancia en el ovino vendría marcado por un aumento
significativo en diferencia de tamaño entre el folículo ovulatorio y el resto, que comienza
a disminuir su tamaño al entrar en atresia. Sin embargo, el efecto de dominancia
por parte del folículo preovulatorio es también diferente del observado en vacuno, ya que
no estaría determinado por una anulación sino por un descenso en el reclutamiento de folículos
gonadotropo-receptivos y por una disminución de su crecimiento hasta categorías
superiores (Fig. 3). Esta observación confirmaría de nuevo la hipótesis de Driancourt et
al. (1990), respecto al papel preponderante de la atresia como factor limitante de la tasa
de ovulación.
Número de folículos
1,6
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Medianos
Grandes
–24 0 24 48 72 96
Horas respecto cloprostenol
Fig. 3.–Disminución del número de folículos de 4-5 mm coincidentes con la aparición del folículo
preovulatorio durante la fase folicular del ciclo sexual en hembras de muflón (izquierda) y
disminución del número de folículos nuevos que alcanzan un tamaño igual o superior a3y4mm
en alguna de las observaciones siguientes (derecha)
El mecanismo por el que se produce la dominancia folicular estaría relacionado con
la dependencia de la FSH que muestran los folículos antrales para su crecimiento. Los folículos
de tamaño preovulatorio secretan altos niveles de inhibina y estradiol, con lo que
disminuyen los niveles de FSH y causan la atresia de los folículos menores. Los folículos
preovulatorios evitarían su propia entrada en atresia cambiando sus necesidades de FSH
hacia LH; en respuesta a la cual crecen y maduran hasta el estadio ovulatorio. Sin embargo,
durante la fase luteal, la frecuencia de pulsatilidad de LH permanece baja debido al
efecto inhibidor de la progesterona y los folículos preovulatorios no tienen oportunidad de
establecer su dominancia. En fase folicular, la desaparición del cuerpo lúteo provoca el
Número de folículos
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
N3
N4
0 24 48 72 96
Horas respecto cloprostenol

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descenso de los niveles de progesterona y el aumento de los niveles de LH; es el momento
en que la dominancia puede ser establecida.
El objetivo de un tratamiento destinado a aumentar la tasa de ovulación sería, pues,
vencer los mecanismos inhibidores establecidos por el folículo dominante. Por ello, los
protocolos de superovulación y transferencia de embriones implican el aporte de altas
cantidades de FSH. El protocolo de estimulación utilizado actualmente por nuestro laboratorio
para ganado caprino consiste en la inducción y sincronización de celos mediante la
inserción de una esponja intravaginal de 45 mg de FGA (acetato de fluorogestona; Chronogest®,
Intervet Int., H) durante 16 días, junto con una sola dosis i.m. de 0,4 ml de cloprostenol,
análogo de la prostaglandina F 2 (Estrumate, Mallinckrodt Vet., G), en el
momento de iniciar el tratamiento superovulatorio con FSH; esto es, 60 horas antes de la
retirada del progestágeno. El tratamiento superovulatorio consiste en la administración de
8 dosis iguales de 1,25 ml de FSH ovina (Ovagen, ICP, NZ) con 12 horas de intervalo.
La octava inyección de FSH sólo se administra en aquellas hembras que 24 horas después
de la retirada de la esponja, aun no presentan síntomas de celo. El uso de este protocolo
en un total de 170 hembras ha proporcionado una media de 14,3 0,5 cuerpos lúteos,
11,3 0,5 embriones recuperados y 6,8 0,4 embriones viables, considerando como tales
sólo los de calidad grado 1, que son los congelables (González de Bulnes et al., 2001b).
En el caso del ganado ovino, el protocolo tipo es similar al del ganado caprino, salvo que
las dosis de FSH son decrecientes (1,5; 1,5; 1,5; 1,25; 1,25; 1; 1; 1 ml), y como método de
sincronización de celo se utilizan 2 esponjas intravaginales de 40 mg de FGA, sustituyendo
la primera 7 días después de su inserción. Asimismo, coincidiendo con la primera inyección
de FSH se administran 0,5 ml de cloprostenol (Estrumate). Este protocolo permite
la obtención de una media de 15,9 1,9 cuerpos lúteos, 13,5 2,4 embriones recuperados
y 7,0 1,7 embriones viables (Cocero et al., 1999).
Características de la dinámica folicular durante el tratamiento de superovulación
La aplicación de la ecografía durante el tratamiento de superovulación permite conocer
las variaciones que se producen en la población folicular por influencia de las gonadotropinas
exógenas (Fig. 4). En los estudios realizados en ganado ovino, la administración
de FSH en los protocolos habituales, con inyecciones cada 12 horas, comienza a actuar
sobre la población folicular presente en el ovario de la oveja entre 12 y 24 horas del inicio
del tratamiento. A partir de ese momento, y hasta las 48 horas, se observa un marcado
crecimiento de los folículos desde los 2 mm de diámetro hasta los 5 mm. Los folículos en
crecimiento alcanzaran el tamaño preovulatorio entre las 36 y 60 horas, pero especialmente
entre las 48 y 60 horas (González-Bulnes et al., 1995a). Este perfil de crecimiento varía,
sin embargo, en función del tipo de preparado comercial de FSH y de su protocolo de
administración; sin embargo, una característica constante de los folículos que ovulan
como consecuencia de la administración de dosis superovulatorias de gonadotropinas es
su menor tamaño respecto al de los folículos ovulatorios presentes durante el ciclo sexual,
como ya describieron Driancourt et al. (1991).
El conocimiento del desarrollo folicular en respuesta a los tratamientos con gonadotropinas
puede resultar de gran interés a nivel práctico, como ya lo es en el ganado vacuno,
para evaluar la respuesta ovárica durante la aplicación de diferentes protocolos de superovulación
y la tasa de ovulación esperable (González-Bulnes et al., 2000a). Además,
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Fig. 4.–Imagen ecográfica de un ovario durante el ciclo sexual (izquierda), en que pueden
observarse varios folículos de diferentes tamaños. Población folicular en ambos ovarios de una
oveja sometida a un tratamiento de superovulación (derecha)
la observación ecográfica de los ovarios en el momento de llevar a cabo la recogida de
embriones permitiría determinar si se ha producido la respuesta superovulatoria y diferenciar
cuerpos luteos de folículos anovulatorios o luteinizados (González-Bulnes et al.,
1999b). El uso de la ecografía constituye también una aportación muy significativa para
el desarrollo de estudios sobre los factores limitantes de la respuesta ovulatoria a un tratamiento
de superovulación, tanto los dependientes del tratamiento (tipo de gonadotropina y
protocolo de administración) como aquellos dependientes del animal (estatus folicular),
que pueden conducir a la mejora de los protocolos de superovulación utilizados.
Efecto del tipo de gonadotropinas exógenas sobre la dinámica folicular
Las observaciones realizadas en ganado bovino indican que el efecto del tratamiento
sobre la tasa de ovulación podría verse determinado principalmente por el tipo de hormona
utilizada y, especialmente, por su contenido en LH (Boland et al., 1991), ya que un aumento
de LH disminuye la respuesta ovárica (Chupin et al., 1984; Murphy et al., 1984);
lo que también se ha encontrado en la oveja (Torres et al., 1987; Picazo et al., 1995). El
seguimiento de ovejas tratadas con un preparado altamente purificado y prácticamente sin
LH (Ovagen) o con un preparado con una cantidad alta y variable de LH (FSH-P)
mostró que si bien no se encontraron diferencias en la tasa de ovulación en respuesta al
tratamiento, la existencia de altos niveles de LH en el preparado comercial utilizado provoca
una mayor tasa de reclutamiento folicular (Fig. 5), como ya describieron Picton et
al. (1990), pero a la vez aumenta la tasa de regresión y disminuye sus posibilidades para
ovular (González-Bulnes et al., 2000a). Ambos efectos pueden relacionarse con el hecho
de que altos niveles de LH alteran los receptores presentes en el folículo para esta hormona
y, con ello, los mecanismos de prevención de la atresia (Boland et al., 1991) y los mecanismos
de la ovulación (Murphy et al., 1984). Este último efecto se ve reforzado por el

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20
15
10
5
0
Número de folículos
A
DINÁMICA FOLICULAR Y SUPEROVULACIÓN EN PEQUEÑOS RUMIANTES 43
Pequeños Medianos Grandes
–48 –36 –24 –12 0 12 24 36
Fig. 5.–Número medio de folículos pequeños (2-3 mm), medianos (4-5 mm), grandes ( 6 mm) y
totales ( 2 mm) en ovejas tratadas con FSH-P (A) u OVAGEN (B)
hecho de que los altos niveles de LH alteran, e incluso impiden, la descarga preovulatoria
de esta hormona (Taft et al., 1996). En esencia, la utilización de preparados comerciales
con FSH purificada supone un mejor aprovechamiento de la población folicular, evitando
la estimulación excesiva sin resultados prácticos en cuanto a ovulación y obtención de
embriones.
Efecto del protocolo de administración de las gonadotropinas exógenas sobre la dinámica
folicular
Otro efecto del tratamiento se debe al protocolo utilizado. Habitualmente, consiste en
la administración de entre 6y8inyecciones de FSH, separadas 12 horas entre sí. La observación
de la dinámica folicular en protocolos de superovulación con 6 inyecciones de
1,25 ml o con 8 dosis de 1 ml del mismo preparado de FSH, Ovagen (González-Bulnes
et al., 1997a), muestra que tanto el número medio de folículos de 4-5 mm como el de 6
mm son más bajos cuando se administran 8 inyecciones de 1 ml (5,8 vs 10,7 y 2,5 vs 4,0,
respectivamente). Sin embargo, las diferencias entre grupos no eran significativas. A pesar
de ello, el número de cuerpos lúteos fue significativamente mayor en el protocolo con
las dosis más altas, en concreto de 1,25 ml (9,0 vs 3,3; p < 0,001), lo que parece indicar
que las diferencias en la tasa de ovulación podrían estar más relacionadas con el desarrollo
folicular en el período inmediatamente previo a la ovulación.
A pesar de que ICP, el laboratorio fabricante de Ovagen, recomienda la utilización de
dosis constantes para simplicar el manejo, resultados de experiencias anteriores muestran
mejores resultados cuando se utilizan dosis decrecientes (Cocero et al., 1999). Los análisis
preliminares realizados mediante el seguimiento por ecografía de este tratamiento indican
que este protocolo induce el crecimiento de un mayor número de folículos hacia las
categorías preovulatorias (Fig. 6).
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Horas respecto a la retirada de la esponja
5
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B
–48 –36 –24 –12 0 12 24 36

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30
25
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5
0
Número de folículos
Pequeños Medianos Grandes
–60 –48 –36 –24 –12 0
Horas respecto a la retirada de la esponja
Fig. 6.–Número medio de folículos pequeños (2-3 mm), medianos (4-5 mm), grandes ( 6 mm) y
totales ( 2 mm) en ovejas tratadas con un protocolo decreciente de OVAGEN
Efecto del estatus folicular previo sobre la respuesta a las gonadotropinas
exógenas
Los estudios realizados en ganado vacuno señalan que el factor determinante de mayor
importancia en un protocolo de superovulación en esta especie son las relaciones entre
folículos, el estatus folicular existente en el momento de iniciar el tratamiento; factor
definido tanto por la presencia o ausencia de un folículo dominante como por la distribución
de la población folicular. Así, la respuesta ovulatoria se verá favorecida por la existencia
de un alto número de folículos de tamaño medio, capaces de crecer hasta el tamaño
ovulatorio en ausencia de un folículo dominante (Bungartz y Niemman, 1994; Kohram et
al., 1995). Una de las aplicaciones más directas de la ultrasonografía será, por tanto, la
valoración de la población folicular y su distribución por tamaños en el momento de iniciar
un tratamiento de superovulación, evitando el tratamiento de hembras que presenten
un folículo dominante o eliminando este mediante diferentes tratamientos; uno de los más
efectivos es su punción, puesto que aumenta el rendimiento en número de ovulaciones y
el número de embriones viables obtenidos.
En pequeños rumiantes, los estudios no se encuentran tan avanzados. La valoración
del efecto de la presencia de un folículo dominante en el comienzo de tratamientos de superovulación
con una dosis única de eCG o FSH en ganado ovino señala la existencia de
un posible efecto limitante de dicho folículo sobre la respuesta al tratamiento (Rubianes et
al., 1997; López Sebastián et al., 1999). Esto coincide con el hecho de que la eliminación
de los folículos mayores de 4 mm presentes en el ovario al inicio del tratamiento, mediante
administración continuada de antagonistas de la GnRH, induce un mayor número de

DINÁMICA FOLICULAR Y SUPEROVULACIÓN EN PEQUEÑOS RUMIANTES 45
ovulaciones (Brebion et al., 1990). En los protocolos de superovulación con varias dosis
de FSH, la presencia de un folículo de gran tamaño antes de iniciar el tratamiento no afecta
significativamente a la tasa de ovulación obtenida (González-Bulnes et al., 1996b), que
estaría más relacionada con el número de folículos de pequeño tamaño, 2-3 mm (González-Bulnes
et al., 1999a). Así, un mayor número de estos folículos favorece una mayor
tasa de ovulación y un mayor número de embriones (Fig. 7); independientemente del tipo
de gonadotropina utilizada. Este hecho ha sido observado tanto en tratamientos con
FSH-p con cierto contenido de LH (González-Bulnes et al., 1996) como con FSH ovina
purificada (González-Bulnes et al., 1999a), a pesar de que la dinámica folicular previa a
la ovulación sea diferente (González-Bulnes et al. 2000a). Estos resultados coinciden con
las hipótesis que indican que, durante la inserción de un progestágeno, no existen signos
de dominancia folicular o que si esta existe, es un mecanismo pasivo debido a la disminución
de los niveles de FSH circulantes y fácil de evitar al administrar gonadotropinas exógenas
(Driancourt et al., 1991).
Cuerpo lúteos
30
25
20
15
10
5
0
y = 0.7657x + 4.494
R 2 = 0.2219
P

46 A. GONZÁLEZ-BULNES et al.
(González-Bulnes et al., 1999a), como puede observarse en la Tabla 1. El escaso número
de estudios realizados en pequeños rumiantes hace difícil conocer las causas de este efecto,
pero puede hipotetizarse que la disminución en la tasa de recuperación y de viabilidad
de los embriones obtenidos en presencia de un folículo dominante podrían relacionarse no
tanto con alteraciones en los niveles endocrinos durante el período preovulatorio (González-Bulnes
et al., 2000d) como con alteraciones en el desarrollo folicular o en la maduración
del ovocito. Así, algunos de los folículos ovulados podrían estar en fases tempranas
de atresia, con lo que la capacidad de ovulación o de desarrollo de los ovocitos y/o embriones
estaría disminuida.
Tabla 1
Rendimientos superovulatorios en ganado ovino en relación con la presencia o
ausencia de un folículo 6 mm de diámetro al iniciar el tratamiento con FSH
Folículo
Presente Ausente
Número de animales 18 12
Tasa de ovulación 10,1 1,2 13,9 2,3
Número de embriones recuperados 6,1 0,9 a 11,6 2,0 b
Tasa de recuperación (%) 60,5 6,9 a 83,8 9,2 b
Número de embriones viables 4,5 0,8 a 8,5 2,0 b
Tasa de viabilidad (%) 70,6 8,3 83,6 7,2
Número de oocitos no fertilizados 0,7 0,5 0
Tasa de no fertilización (%) 9,3 6,0 0
Número de embriones degenerados 1,3 0,4 2,6 1,2
Tasa de degeneración (%) 20,0 6,6 16,1 0,8
ab Valores con superíndices distintos son significativamente diferentes (P < 0,05).
La actividad del folículo dominante estaría determinada por la situación endocrina de
la hembra. Así, los efectos inhibitorios están disminuidos cuando hay un cuerpo lúteo presente
durante el período de tratamiento progestativo previo a la administración de FSH
(González-Bulnes et al., 2000). Nuestras observaciones confirmarían la teoría de Adams
(1999), según la cual, los efectos de dominancia estarían disminuidos en presencia de un
cuerpo lúteo, lo que podría estar relacionado con los bajos niveles de LH inducidos por
este cuerpo lúteo, de acuerdo con las hipótesis de Campbell et al. (1995). Coincidiendo
con los resultados anteriores, los efectos inhibitorios de los folículos dominantes están
disminuidos también en protocolos de superovulación realizados durante el período de
anestro estacional (González-Bulnes et al., 2000), en que los niveles de LH son también
bajos.
El análisis del conjunto de estos resultados parece indicar que la vía adecuada para incrementar
los rendimientos de los protocolos de superovulación actuales consistiría en el
aumento de los folículos gonadotropo-receptivos en buenas condiciones de desarrollo,
evitando la presencia de folículos capaces de ejercer dominancia.

DINÁMICA FOLICULAR Y SUPEROVULACIÓN EN PEQUEÑOS RUMIANTES 47
SUMMARY
Patterns and mechanism controlling follicular development during superovulatory
protocols in small ruminants (Review)
In small ruminants, superovulation and embryo transfer is an essential procedure both for preservation of
endangered breeds and genetic improvement in high-production breeds. Superovulation and embryo transfer is
based on the increase of the number of ovulations and embryos per ewe and cycle by means of hormonal treatments.
However, yields of these techniques remain affected by a high variability, between groups and animals in
the same group, despite improvement in efficiency of superovulatory protocols. This variability seems to be related
with influence from intraovarian factors, such as the number of follicles and the relationship between them
at start the FSH treatment. This revision analyzes the characteristics of follicular development in sheep and
goats and its influence on superovulatory yields.
Key words: goat, sheep, ovary, follicular dynamics, superovulation.
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