Instabilidade cromossômica em embriões equinos provenientes de injeção intracitoplasmática de espermatozoide (icsi)
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Data
2022-09-21
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Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
A injeção intracitoplasmática de espermatozoides (ICSI) é um método estabelecido e amplamente utilizado para alcançar a fertilização de oócitos em tecnologias de reprodução assistida equina. A ICSI reúne diversas aplicações, como para éguas doadoras idosas, éguas que precisam ser sacrificadas ou que morrem repentinamente, animais com distúrbios do trato reprodutivo, sêmen de má qualidade, palhetas raras e/ou caras de sêmen congelado. No entanto, nem todos os oócitos fertilizados por ICSI sofrem clivagem e se desenvolvem em embriões viáveis. A primeira divisão mitótica no zigoto é bastante singular em comparação com a divisão mitótica em células somáticas. O oócito perde seus centríolos durante a oogênese e na fertilização, o espermatozoide reintroduz dois centríolos no oócito. Os mecanismos que impulsionam essas divisões pós-zigóticas propensas a erros ainda são pouco compreendidos. O objetivo deste estudo foi analisar a frequência e o tipo de defeitos de segregação cromossômica durante as primeiras divisões mitóticas de embriões de ICSI equinos. A imunofluorescência sistemática e a microscopia confocal foram realizadas em zigotos equinos fixados (n = 177 oócitos injetados) 24 horas após ICSI. Quarenta e nove zigotos estavam em mitose, 13 em fase pronuclear (26,5%), 11 em prófase ou pró-metáfase (22,4%), 14 em metáfase (28,5%) e 11 em anáfase ou telófase (22,4%). Os erros mais comuns observados nos zigotos em mitose foram centrossomos fragmentados e centrossomos mal posicionados. Concluímos que o centrossomo não é crucial para a montagem do fuso. Além disso, observamos uma alta incidência de fragmentação de material pericentrossomal. Isso poderia explicar por que os embriões de ICSI equinos ainda apresentam baixa eficiência quando comparados a outras espécies animais.
Intracytoplasmic sperm injection (ICSI) is an established and widely used method to achieve oocyte fertilization in equine assisted reproductive technologies. ICSI brings together several applications, such as for elderly donor mares, mares that need to be euthanized or that die suddenly, animals with reproductive tract disorders, poor quality semen due to, rare straws and/or frozen semen faces. However, not all ICSI-fertilized oocytes undergo cleavage and develop into viable embryos. The first mitotic division in the zygote is quite unique compared with mitotic division in somatic cells. The oocyte loses its centrioles during oogenesis and at fertilization, the sperm cell re-introduces two centrioles into the oocyte. The mechanisms driving these error-prone post-zygotic divisions are still poorly understood. The objective of this study was to analyze the frequency and type of chromosome segregation defects during the early mitotic divisions of equine ICSI embryos. Systematic immunofluorescence and confocal microscopic was performed in fixed equine zygotes (n= 177 injected oocytes) 24hours after ICSI. Forty nine zygotes were undergoing mitosis: 13 at pronuclear stage (26,5%), 11 at prophase or pro-metaphase (22,4%), 14 at metaphase (28,5%) and 11 at anaphase or telophase (22,4%). The most common errors observed in the zygotes undergoing mitosis were fragmented centrosomes and mispositioned centrosomes. We conclude that the centrosome is not crucial for spindle assembly. Also, we observed a high incidence of pericentrosomal material fragmentation. This could explain why equine ICSI embryos still have low efficiency in when compared to others animal species.
Intracytoplasmic sperm injection (ICSI) is an established and widely used method to achieve oocyte fertilization in equine assisted reproductive technologies. ICSI brings together several applications, such as for elderly donor mares, mares that need to be euthanized or that die suddenly, animals with reproductive tract disorders, poor quality semen due to, rare straws and/or frozen semen faces. However, not all ICSI-fertilized oocytes undergo cleavage and develop into viable embryos. The first mitotic division in the zygote is quite unique compared with mitotic division in somatic cells. The oocyte loses its centrioles during oogenesis and at fertilization, the sperm cell re-introduces two centrioles into the oocyte. The mechanisms driving these error-prone post-zygotic divisions are still poorly understood. The objective of this study was to analyze the frequency and type of chromosome segregation defects during the early mitotic divisions of equine ICSI embryos. Systematic immunofluorescence and confocal microscopic was performed in fixed equine zygotes (n= 177 injected oocytes) 24hours after ICSI. Forty nine zygotes were undergoing mitosis: 13 at pronuclear stage (26,5%), 11 at prophase or pro-metaphase (22,4%), 14 at metaphase (28,5%) and 11 at anaphase or telophase (22,4%). The most common errors observed in the zygotes undergoing mitosis were fragmented centrosomes and mispositioned centrosomes. We conclude that the centrosome is not crucial for spindle assembly. Also, we observed a high incidence of pericentrosomal material fragmentation. This could explain why equine ICSI embryos still have low efficiency in when compared to others animal species.
Descrição
Palavras-chave
Zigoto, Centrossomo, Oócito, Aneuploidia, Equino, Zygote, Centrosome, Oocyte, Aneuploidy, Horse