Influência de grânulos citoplasmático em oócitos no desenvolvimento embrionário e início do fetal em bovinos
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Data
2019-10-14
Autores
Rosa, Paola Maria da Silva
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
Análises morfológicas para seleção de oócitos podem subestimar os gametas femininos em relação ao seu potencial de desenvolvimento, pela subjetividade da técnica por identificar apenas alterações aparentes em microscopia de luz. Este método pode não ser capaz de avaliar por exemplo, a competência a nível molecular, nuclear e citoplasmática do oócito, como perfil de transcritos acumulados, organização de organelas e vias de apoptose ativas. Portanto, sob a hipótese que grânulos citoplasmáticos em oócitos não alteram a capacidade de desenvolvimento, a qualidade dos embriões gerados e o desenvolvimento embrionário e fetal, o objetivo do nosso estudo foi avaliar os efeitos de grânulos citoplasmáticos na produção in vitro de embriões. Para testar esta hipótese, utilizamos o modelo bovino em dois experimentos para avaliar grupos de oócitos com citoplasma homogêneo (controle) e oócitos que apresentam granulações no citoplasma (granular). No experimento 1, através de amostras de ovários de abatedouro, observamos que: i. Nas análises de perfil funcional do oócito, estruturas que possuem grânulos citoplasmáticos apresentam maiores níveis de caspase 3 ativa (indicador da cascata de apoptose), no entanto não demonstram nenhuma diferença em relação a atividade de junções GAP (comunicação oócito-células do cumulus), ii: Nas análises de expressão de genes marcadores de qualidade realizadas em oócitos, blastocistos e células do cumulus, apenas o transcrito ZAR1 foi diferencialmente expresso, sendo pouco detectado em oócitos do grupo granular e iii: Em análises de taxas e cinética de desenvolvimento embrionário (clivagem, blastocisto), não detectamos diferenças entre os grupos. No experimento 2, através de amostras obtidas por aspirações foliculares, observamos que, i: As taxas de desenvolvimento embrionário (clivagem, blastocisto e prenhez) não foram diferentes em relação a presença de grânulos citoplasmáticos e ii: O desenvolvimento fetal (diâmetro de vesícula embrionária, diâmetro biparietal e comprimento crânio-caudal) também foi similar. Portanto, concluímos que apesar de oócitos que apresentam grânulos citoplasmático, possuírem maiores níveis de caspase 3 ativa e menor abundância de transcritos de ZAR1, não foi detectada diferença no potencial de desenvolvimento pré e pós-implantação, bem como alterações no desenvolvimento fetal. Nossos resultados demonstram que o citoplasma granular no modelo bovino não afeta o potencial de desenvolvimento embrionário, e estas estruturas podem ser incluídas para produção in vitro de embriões sem prejuízos aparentes.
Morphological analysis for oocyte selection may underestimate female gametes in regarding their developmental potential, due to the technique subjectivity for only identifies apparent changes in light microscopy. This method may not be able to evaluate for example the molecular, nuclear and cellular oocyte competence, such as transcript profile accumulations, organelles organization and active apoptosis pathways. Therefore, under the hypothesis that oocytes cytoplasmic granules do not alter the development capacity, embryos quality and embryonic and fetal development, the study objective was to evaluate cytoplasmic granules effects on in vitro embryo production. To test this hypothesis we used bovine model in two experiments to evaluate groups of homogeneous cytoplasm oocytes (control) and granular cytoplasm oocytes (granular). In experiment 1, through slaughterhouse ovarian samples we observed: i. In the analysis of oocyte functional profile structures that have cytoplasmic granules have higher active caspase 3 levels (apoptosis cascade indicator), but do not show any difference in GAP junction activity (oocyte-cumulus cell communication). ii. In the analysis of quality marker gene expression performed in oocytes, blastocysts and cumulus cells, only the ZAR1 transcript was differentially expressed and poorly detected in granular group oocytes and iii. In embryonic development rates (cleavage, blastocyst) and kinetics analysis we did not detect differences between the groups. In experiment 2, through samples obtained by follicular aspirations, we observed that: i. Embryonic development rates (cleavage, blastocyst and pregnancy) were not different in relation to the presence of cytoplasmic granules and ii: Fetal development (embryonic vesicle diameter, biparietal diameter and craniocaudal length) was also similar. Therefore, we conclude that although oocytes that have cytoplasmic granules have higher levels of active caspase 3 and lower abundance of ZAR1 transcripts, no difference was detected in pre- and post-implantation developmental potential, as well as changes in fetal development. Our results demonstrate that granular cytoplasm in the bovine model does not affect embryonic development potential and these structures can be included for in vitro embryo production without apparent damage.
Morphological analysis for oocyte selection may underestimate female gametes in regarding their developmental potential, due to the technique subjectivity for only identifies apparent changes in light microscopy. This method may not be able to evaluate for example the molecular, nuclear and cellular oocyte competence, such as transcript profile accumulations, organelles organization and active apoptosis pathways. Therefore, under the hypothesis that oocytes cytoplasmic granules do not alter the development capacity, embryos quality and embryonic and fetal development, the study objective was to evaluate cytoplasmic granules effects on in vitro embryo production. To test this hypothesis we used bovine model in two experiments to evaluate groups of homogeneous cytoplasm oocytes (control) and granular cytoplasm oocytes (granular). In experiment 1, through slaughterhouse ovarian samples we observed: i. In the analysis of oocyte functional profile structures that have cytoplasmic granules have higher active caspase 3 levels (apoptosis cascade indicator), but do not show any difference in GAP junction activity (oocyte-cumulus cell communication). ii. In the analysis of quality marker gene expression performed in oocytes, blastocysts and cumulus cells, only the ZAR1 transcript was differentially expressed and poorly detected in granular group oocytes and iii. In embryonic development rates (cleavage, blastocyst) and kinetics analysis we did not detect differences between the groups. In experiment 2, through samples obtained by follicular aspirations, we observed that: i. Embryonic development rates (cleavage, blastocyst and pregnancy) were not different in relation to the presence of cytoplasmic granules and ii: Fetal development (embryonic vesicle diameter, biparietal diameter and craniocaudal length) was also similar. Therefore, we conclude that although oocytes that have cytoplasmic granules have higher levels of active caspase 3 and lower abundance of ZAR1 transcripts, no difference was detected in pre- and post-implantation developmental potential, as well as changes in fetal development. Our results demonstrate that granular cytoplasm in the bovine model does not affect embryonic development potential and these structures can be included for in vitro embryo production without apparent damage.
Descrição
Palavras-chave
Avaliação morfológica, Qualidade oocitária, Dimorfismo citoplasmático., Morphological evaluation, Oocyte quality, Cytoplasmic dimorphism