Avaliação do antioxidante astaxantina adicionado ao meio de direct transfer “DT” de embriões bovinos produzidos in vitro

Abstract

A criopreservação de embriões bovinos produzidos in vitro (PIV) por meio da congelação lenta constitui uma biotecnologia amplamente empregada em programas de melhoramento genético e na produção comercial de embriões, permitindo o armazenamento e a disseminação de material genético de alto valor. Apesar de ser um método consolidado, ainda apresenta limitações relacionadas à redução da sobrevivência embrionária e à qualidade celular após a descongelação. Durante o processo de resfriamento controlado, as alterações osmóticas, a formação de cristais de gelo e o estresse térmico podem intensificar o estresse oxidativo, caracterizado pelo acúmulo de espécies reativas de oxigênio (EROs), promovendo danos às membranas lipídicas, proteínas e ao DNA, além da ativação de vias apoptóticas que comprometem o potencial de desenvolvimento embrionário. Nesse contexto, a suplementação de antioxidantes aos meios de criopreservação tem sido proposta como estratégia para minimizar esses efeitos deletérios. A astaxantina (ASTX), um carotenoide de elevado potencial antioxidante, destaca-se por sua capacidade de neutralizar radicais livres, estabilizar membranas celulares e modular mecanismos relacionados ao estresse oxidativo e à apoptose. O grupo suplementado com astaxantina 1nM, apresentou menor índice apoptótico, menor expressão relativa do miRNA bta-miR-187, menor expressão do gene SOD2 em relação a menor dose e um perfil bioquímico mais estável em relação ao grupo controle (p<0,05). Não foi possível encontrar diferenças em EROs e sobrevivência (p>0,05). Conclui-se que a que a suplementação do meio DT com astaxantina exerce efeitos além da redução de EROs, alterando o perfil molecular e celular embrionário. A dose empregada nas condições testadas, foi capaz de exercer proteção parcial sob o estresse oxidativo, portanto, estudos futuros deverão otimizar a dose e o emprego de análises que promovam um entendimento integrado do metabolismo embrionário.

Cryopreservation of in vitro-produced (IVP) bovine embryos by slow freezing constitutes a widely employed biotechnology in genetic improvement programs and in the commercial production of embryos, allowing the storage and dissemination of high value genetic material. Despite being a consolidated method, it still presents limitations related to reduced embryonic survival and cellular quality after thawing. During the controlled cooling process, osmotic alterations, ice crystal formation, and thermal stress may intensify oxidative stress, characterized by the accumulation of reactive oxygen species (ROS), promoting damage to lipid membranes, proteins, and DNA, in addition to the activation of apoptotic pathways that compromise embryonic developmental potential. In this context, the supplementation of cryopreservation media with antioxidants has been proposed as a strategy to minimize these deleterious effects. Astaxanthin (ASTX), a carotenoid with high antioxidant potential, stands out due to its ability to neutralize free radicals, stabilize cellular membranes, and modulate mechanisms related to oxidative stress and apoptosis. The group supplemented with astaxanthin 1 nM presented a lower apoptotic index, lower relative expression of the miRNA bta-miR-187, lower expression of the SOD2 gene in relation to the lower dose, and a more stable biochemical profile in relation to the control group (p<0.05). It was not possible to find differences in ROS and survival (p>0.05). It is concluded that supplementation of the DT medium with astaxanthin exerts effects beyond the reduction of ROS, altering the embryonic molecular and cellular profile. The dose employed under the tested conditions was capable of exerting partial protection under oxidative stress, therefore, future studies should optimize the dose and the use of analyses that promote an integrated understanding of embryonic metabolism. MicroRNAs.