Glicocorticoides (GCs) modulam a reprodução, interferindo na produção de hormônios gonadais, estradiol (E2) e progesterona (P4). Concomitantemente, E2 e P4 também influenciam a liberação de cortisol. Além disso, em altas concentrações os GCs interferem na via de sinalização da insulina prejudicando o funcionamento dos órgãos, incluindo os do sistema reprodutivo bem como a produção de P4 pelo corpo lúteo (CL). O CL utiliza glicose para manter sua atividade, e o cortisol interfere na via de sinalização da glicose em diversos tecidos, porém ainda não existem estudos quanto à sua atividade no CL canino, tampouco quanto à presença de genes relacionados à via de sinalização dos GCs neste órgão. Os objetivos deste estudo foram caracterizar a expressão dos genes relacionados à via de sinalização dos GCs e da insulina em CL de cadelas cíclicas e identificar expressão diferencial destes genes entre os dias 20 e 60 do diestro, que correspondem à fase final de crescimento do CL e à fase de regressão luteínica, respectivamente. Ainda, avaliar as concentrações basais de cortisol salivar (CS) e metabólitos fecais de glicocorticoides (MGFs) em diferentes dias do diestro (10, 20, 30, 40, 50 e 60) de cadelas cíclicas, comparando com os níveis de E2 e P4 já publicados; correlacionar os valores obtidos nas duas técnicas; e estabelecer um intervalo de valores basais de CS e MFGs para o diestro. Para esta pesquisa foram selecionadas 28 cadelas cíclicas saudáveis; foi realizado o sequenciamento de nova geração (RNA-Seq) dos CLs coletados de 18 animais em dias específicos do diestro (dia 10, 20, 30, 40, 50 e 60 pós-ovulação); das outras 10 cadelas foram coletadas amostras de fezes e saliva, durante todo o diestro, e realizada mensuração da concentração de MFGs e CS. Nos resultados de RNA-Seq foi identificada a expressão dos genes NR3C1, HSD11B1, HSD11B2, SLC2A4, INSR e IRS1. Os genes NR3C1 (p>0,3; FDRCortisol. Corpo lúteo. Insulina. Diestro. RNA-Seq 0,6) e SLC2A4 (pCortisol. Corpo lúteo. Insulina. Diestro. RNA-Seq Cortisol. Corpo lúteo. Insulina. Diestro. RNA-Seq 0,02; FDRCortisol. Corpo lúteo. Insulina. Diestro. RNA-Seq 0,1) não apresentaram expressão diferencial no diestro. Os genes HSD11B1 (p=0,0001; FDR=0,0021), HSD11B2 (p=0,013; FDR=0,06), INSR (p=0,002; FDR=0,01) mostraram maior expressão no dia 20 do diestro, quando comparado ao dia 60. O gene IRS1 (p=0,0006; FDR= 0,006) estava mais expresso no dia 60 do diestro em relação do dia 20. As dosagens hormonais demonstraram que no dia 10 do diestro (CS=0,0656 ± 0,0237µg/dL e MGFs=110,41 Cortisol. Corpo lúteo. Insulina. Diestro. RNA-Seq 46,51pg/ng) as duas mensurações apresentaram concentrações menores que nos demais dias do diestro (CS=0,1027 Cortisol. Corpo lúteo. Insulina. Diestro. RNA-Seq 0,0496µg/dL e MFGs=220,22 Cortisol. Corpo lúteo. Insulina. Diestro. RNA-Seq 183,74pg/ng). A concentração média de CS=0,0972µg/dL (0,011-0,246µg/dL) e MFGs=189,875pg/ng (9pg/ng-1067,2pg/ng) foi definida para o diestro canino. Estes resultados sugerem que o CL canino também é influenciado pelo cortisol circulante da mesma forma que outros tecidos já estudados, podendo interferir na via de sinalização da insulina e, consequentemente, prejudicar seu funcionamento e o sucesso reprodutivo. Além disso, em relação aos resultados das dosagens hormonais, os níveis baixos de CS e MFGs no dia 10 do diestro corroboram com os achados em literatura e com a queda de E2 neste mesmo período, o que sugere uma associação entre a produção de ambos os hormônios. / Glucocorticoids (GCs) modulate reproduction by interfering in the gonadal hormones production, estradiol (E2) and progesterone (P4). Likewise, E2 and P4 influence release of cortisol. Furthermore, high concentrations of GCs may harm the functioning of organs, including reproductive organs and progesterone (P4) production by the corpus luteum (CL). CL utilizes glucose to maintain its own activity and cortisol interferes with the glucose signaling pathway in several tissues. Studies characterizing cortisol activity and expression of genes related to GC signaling pathways in canine CL are still scarce. The aims of this study were to characterize the expression of genes related to GCs and insulin signaling pathways in cyclic canine CL and to identify differential expression of these genes between day 20 and day 60 of diestrus which correspond, respectively to luteal final growth and regression phases. Moreover to evaluate the basal concentrations of salivary cortisol (SC) and fecal glucocorticoid metabolites (FGMs) on different days of diestrus (10, 20, 30, 40, 50 e 60) in cyclic bitches, moreover to compare E2 and P4 levels already published. As well as to correlate the values of SC and FGMs, and also to establish an interval of basal concentrations of SC and FGMs for diestrus. For this research 28 healthy cyclic bitches were selected; RNA-Seq of the corpora lutea from 18 animals on specific days of diestrus (day 10, 20, 30, 40, 50, 60) was made. Saliva and fecal samples were collected from the other 10 bitches during diestrus phase. Enzyme immunoassay was made to measure the concentrations of SC and FGMs. The RNA-Seq results identified the expression of the genes NR3C1, HSD11B1, HSD11B2, SLC2A4, INSR e IRS1. No difference on the expression of NR3C1 (p>0,3; FDR>0,6) and SLC2A4 (p>0,02; FDR>0,1) was observed during diestrus. Nevertheless HSD11B1 (p=0,0001; FDR=0,0021), HSD11B2 (p=0,013; FDR=0,06), INSR (p=0,002; FDR=0,01) showed a higher expression on day 20 of diestrus and the gene IRS1 (p=0,0006; FDR= 0,006) presented higher expression on day 60 of diestrus. Results related to hormonal evatuations showed lower SC and FGMs concentrations on day 10th (SC=0,0656 ± 0,0237µg/dL and FGMs=110,41 ± 46,51pg/ng) than on the other days of diestrus (SC=0,1027 ± 0,0496 µg/dL e FGMs=220,22 ± 183,74 pg/ng). Average concentrations of SC=0,0972µg/dL (0,011-0,246µg/dL) and FGMs=189,875pg/ng (9pg/ng-1067,2pg/ng) were defined for canine diestrus. These data suggest that canine CL is influenced by cortisol similarly to other tissues in which cortisol may interfere in the insulin signaling pathway and, consequently, its function. Besides that, lower levels of SC and FGMs on day 10th of the diestrus corroborate with the literature data and with the decrease in E2 production at the same period. This data suggest that the production of both hormones are associated.

O diestro é a fase luteínica na cadela caracterizada pelo aumento de progesterona (P4) sérica na primeira metade e por flutuações de 17&#946;-estradiol (E2) na segunda metade. O corpo lúteo (CL) é uma glândula endócrina temporária, que passa por um processo de desenvolvimento, manutenção e regressão, atingindo atividade secretória plena quando sua formação está completa. A insulina é o hormônio anabólico essencial para a manutenção da homeostase de glicose e do crescimento e diferenciação celular, sendo secretado pelas células &#946; pancreáticas. A sinalização intracelular da insulina começa com a sua ligação a um receptor de membrana específico, o que desencadeia uma série de ações metabólicas. Sabe-se que uma das consequências desta ligação é a translocação de transportadores de glicose 4 (GLUT4; gene SLC2A4) para que ocorra a captação de glicose. Nosso grupo demonstrou a expressão de GLUT4 no corpo lúteo de cadelas, expressão esta regulada diferencialmente ao longo do diestro. A presença deste transportador levou-nos a hipotetizar que a insulina seja importante para regulação da função luteínica. Para testar tal hipótese, utilizamos imuno-histoquímica para localizar o receptor de insulina (RI) e outros fatores regulatórios (NFKB e IL6) de GLUT4 no CL canino durante o diestro (dias 10 a >70 pós-ovulação, po) e western blotting para quantificar estas proteínas; investigamos a expressão gênica dos fatores acima mencionados por PCR em tempo real; e por fim, analisamos os efeitos da insulina sobre a expressão gênica de RI e SLC2A4 em células luteínicas nos dias 20 e 40 po e também sobre a captação de glicose destas células. No presente estudo, observou-se que o corpo lúteo canino expressa as proteínas do RI, NFKB e IL6 de maneira distinta ao longo do diestro. A expressão do RNAm do RI apresentou maior expressão nos dias 20 e 70, e diminuição no dia 40. O NFKB apresentou maior expressão no dia 40, enquanto o IL6 apresentou maior expressão do dia 10 ao 40. Observou-se correlação negativa entre o gene RI e os níveis de insulina (r = -0,69; P = 0,006) e positiva com SLC2A4 (r = 0,89; P = 0,01) em todo o diestro, enquanto o IL6 correlacionou-se de maneira positiva com o RI apenas na primeira metade (r = 0,96; P <0,0001) e o NFKB, negativamente com o RI nos dias 30, 40 e 50 (r = -0,57 P <0,05). Após a adição de insulina no meio de cultivo, observou-se que as expressões gênicas de RI e SLC2A4 se comportaram de maneira oposta de acordo com a fase do diestro estudada: células do dia 20 po apresentaram um aumento desta expressão e do dia 40 um declínio. Por fim, através da 12 captação de glicose, observou-se que as células luteínicas caninas são capazes de responder à insulina, aumentando a captação na ordem de 4 vezes (basal: 2,05 ± 0,8; insulina: 5,73 ± 0,5; valor de P <0,01 em cpm/ug proteína; basal: 79,6 ± 35,3; insulina: 212,5 ± 34,5, valor de P <0,05 em cpm/106 células). Esses resultados apontam a insulina, bem como o IL6 e o NFKB como fatores importantes que desempenham um papel na função do CL canino e trazem o CL para o grupo de tecidos que respondem ao estímulo insulínico aumentando a expressão de GLUT4 e consequentemente a captação de glicose. Além disso, estes eventos parecem sofrer controle adicional pelos hormônios esteróides. / Diestrus is the luteal phase in dogs characterized by an increase in progesterone (P4) levels in the first half and fluctuations of 17&#946;-estradiol (E2) in the second half. The corpus luteum (CL) is a temporary endocrine gland, which undergoes a process of development, maintenance and regression, reaching full secretory activity when its formation is complete. Insulin is an anabolic hormone essential for the maintenance of glucose homeostasis, cell growth and differentiation, and is secreted by pancreatic beta cells. Intracellular signaling of insulin begins with its binding to a specific membrane receptor, which triggers a series of metabolic actions. It is known that one consequence of this connection is the translocation of glucose transporters 4 (GLUT4; gene SLC2A4) for glucose uptake. Our group demonstrated the expression of GLUT4 in the canine corpus luteum in a time-related manner throughout diestrus. The presence of this transporter led us to hypothesize that insulin is important for the regulation of luteal function. To test this hypothesis, we used immunohistochemistry to detect the insulin receptor (IR) and possible regulatory factors (IL6 and NFKB) of GLUT4 in canine CL during diestrus (days 10 to > 70 after ovulation, po) and western blotting to quantify these proteins. In addition, we investigated the gene expression of the above mentioned factors by real-time PCR and analyzed the effects of insulin on IR and SLC2A4 gene expression in canine luteal cells at days 20 and 40 po and also on glucose uptake by these cells. Canine CL differentialy expressed RI, NFKB and IL6 during diestrus. The IR expression was higher on days 20 and 70, with and decreased at day 40. NFKB expression was higher on day 40 and IL6 increased on days 10 to 40 po. It was observed a negative correlation between IR expression and insulin levels (r = -0.69 P = 0.006) and positive with SLC2A4 (r = 0.89, P = 0.01) throughout diestrus. IR was positively correlated with IL6 only in the first half of diestrus (r = 0.96, P <0.0001), while it was negatively correlated with NFKB on days 30, 40 and 50 (r = -0.57 P <0.05). After insulin treatment, RI and SLC2A4 expressions behave differently according to the diestrus phase: on day 20, they increased and on day 40 they declined. Finally, we could observe through glucose uptake method that canine luteal cells are able to respond to insulin stimuli, increasing glucose uptake by approximately four folds (basal: 2.05 ± 0.8; insulin: 5.73 ± 0.5 cpm / ug protein, P < 0.01; basal: 79.6 ± 35.3; insulin: 212.5 ± 34.5 cpm/106 cells, P < 0.05). These results point towards a regulatory function 14 exerted by insulin, IL6 and NFKB in the canine CL and place this organ among the insulin sensitive ones, which respond to insulin stimuli increasing GLUT4 expression and glucose uptake. Moreover, these events seems to undergo a further control by steroid hormones.

O 17&beta;-estradiol (E2) desempenha um papel importante na função reprodutora e na fertilidade feminina, porém, sua ação é estendida para a maioria dos tecidos. Sabendo que o E2 tem funções pleiotrópicas em diferentes tecidos e órgãos, e que pode estar envolvido tanto na proliferação como na morte celular, nossa hipótese é que o E2 seja um dos iniciadores de regressão luteínica em cadelas não prenhes. Para testar nossa hipótese, foram usados corpos lúteos (CL) provenientes de 28 cadelas nos dias 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 e >70 após a ovulação (n = 4/grupo) para os experimentos ex vivo. Nesta etapa foram analisadas as proteínas pró-apoptóticas (CASPASES, 3, 8, 9 e BAX) por imuno-histoquímica e western blotting, além da expressão dos genes CASP3, 8, 9, BAX, FAS, MKI67, ESR1, ESR2m por PCR em tempo real. Na segunda etapa deste trabalho, utilizamos CL de 12 cadelas nos dias 20, 40 e 60 após a ovulação (n=4 por grupo), cujas células foram cultivadas e divididas em seis tratamentos: Controle, E2 (tratado com E2), bloqueador de ER&alpha; (tratado com MPP), bloqueador de ER&beta; (tratado com PHTPP), E2 + bloqueador de ER&alpha; (tratado com E2 + MPP) e E2 + bloqueador de ER&beta; (tratado com E2 + PHTPP). Foram avaliados os mesmos genes do experimento ex vivo, bem como os genes CYP19A1, CYP11A1, HSD3B1 e SLC2A4. De modo geral a expressão dos fatores pró-apoptóticos foi mais alta a partir do dia 40 e atingiu valores máximos nos dias 60 e 70 após a ovulação, assim como a expressão de ERS2. Essa correlação foi observada também nas células do grupo E2 + bloqueador de ER&alpha;, que também apresentaram regulação negativa de HSD3B1. Quando do bloqueio do ER&beta;, as células luteínicas responderam com aumento dos genes relacionados à esteroidogênese e à proliferação celular, principalmente quando oriundas dos dias 20 e 40 p.o. Dessa forma, conclui-se que o bloqueio do ER&alpha; levou ao aumento dos genes pró-apoptóticos, e o bloqueio do ER&beta; possibilitou aumento dos genes luteotróficos. Estes achados confirmam o papel pleiotrópico do estradiol no CL canino e incluem este hormônio, assim como o balanço entre seus receptores, dentre os atores principais da regulação da meia vida do CL canino. / The 17&beta;-estradiol (E2) plays an important role in the reproductive function and female fertility, however, its action is extended to most tissues. Knowing that E2 has pleiotropic roles in different organs and tissues, and that might be involved in both cell death and proliferation, our hypothesis is that E2 is one of the triggers of luteal regression in non-pregnant bitches. To test our hypothesis, corpora lutea (CL) from 28 dogs on days 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 and >70 after ovulation (n = 4/group) were used for ex vivo experiments. Pro-apoptotic proteins expression (CASPASES, 3, 8, 9 e BAX) were analyzed by immunohistochemistry and western blotting, and the gene expression of CASP3, 8, 9, BAX, FAS, MKI67, ESR1 and ESR2 were analyzed by real-time PCR. In the second step of this study, CL from 12 bitches on days 20, 40 and 60 (n = 4 per group) were used. Luteal cells were isolated and divided into six treatments: Control, E2 (treated with E2), ER&alpha; Blocker (treated with MPP), ER&beta; Blocker (treated with PHTPP), ER&alpha; + E2 Blocker (treated with E2 + MPP) and E2 + ER&beta; Blocker (treated with E2 + PHTPP). The expression of the same genes from the in vivo experiment was evaluated, as well as that of CYP19A1, CYP11A1, HSD3B1 and SLC2A4. In general, the expression of pro-apoptotic factors was higher from day 40 and reached highest expression on days 60 and 70 after ovulation, coinciding with increasing in expression of ERS2. This correlation was also observed in the cells from the group E2 + ER&alpha; blockade, which also showed HSD3B1down-regulation. When ER&beta; was blocked, cells of days 20 and 40 post ovulation responded increasing the expression of steroidogenesis and proliferation related genes. Thus, we deduce that the ER&alpha; blockade promotes the increase of pro-apoptotic and that o ER&beta; of luteotrophic genes expression. Our findings confirm the pleiotropic role of estradiol in canine CL and include this hormone, as well as the balance between its two receptors, among the factors controlling canine CL lifespan.

Com o intuito de investigar se a hipóxia representa um dos desencadeadores da regressão luteínica em cadelas não prenhes, o presente estudo foi delineado para analisar a expressão do fator transcricional indutível por hipóxia HIF1A e a de seus genes-alvo relacionados à angiogênese, como o fator de crescimento endotelial vascular (VEGFA) e à captação de glicose, como as proteínas transportadoras facilitadoras GLUT1/SLC2A1 e GLUT4/SLC2A4 no corpo lúteo canino ao longo do diestro (dias 10 a 70 após a ovulação). Para tal, utilizou-se imuno-histoquímica e western blotting para localizar e quantificar as proteínas do HIF1A, GLUT1 e GLUT4 e PCR em tempo real para quantificar a expressão do RNAm de HIF1A, SLC2A1, SLC2A4, VEGFA, FLT1 e KDR. Além disso, células luteínicas nas fases inicial (dia 10), média (dia 30) e final (dia 60) foram submetidas ao tratamento com cloreto de cobalto (CoCl2) a 500 &micro;M para avaliar os efeitos da hipóxia sobre a expressão gênica dos fatores acima citados, bem como sobre a produção de progesterona e 17&beta;-estradiol. Nossos resultados demonstraram que o HIF1A é expresso pelo corpo lúteo canino de maneira tempo-dependente ao longo do diestro, e que a expressão de seu RNAm está diretamente correlacionada a expressão gênica de SLC2A1, SLC2A4, VEGFA, FLT1 e KDR e com as concentrações de progesterona periférica. No cultivo primário de células luteínicas, a hipóxia induzida pelo CoCl2 diminuiu a produção de progesterona e de 17&beta;-estradiol e estimulou significativamente a expressão de HIF1A, SLC2A1, SLC2A4 e VEGFA. Esses resultados sugerem que o HIF1A constitui um dos fatores regulatórios da função do corpo lúteo canino participando da modulação de processos como esteroidogêne, angiogênese e da captação de glicose, atuando como fator luteolítico. / This study was designed to investigate if hypoxia is one of the triggers of luteal regression in non-pregnant bitches. For that, we analyzed the hypoxia- inducible factor (HIF1A) expression as well as the expression of its target genes related to angiogenesis (vascular endothelial growth factor VEGFA) and to glucose uptake (glucose transporters GLUT/SLC2A 1 and 4) in canine corpus luteum throughout diestrus (days 10 to 70 after ovulation). We used immunohistochemistry and western blotting to localize and quantify the protein expression of HIF1A, GLUT1 and GLUT4, respectively, and real time PCR to analyze HIF1A, SLC2A1, SLC2A4, VEGFA, FLT1 and KDR gene expression. Moreover, luteal cells from early (day 10), mid (day 30) and late luteal phase (day 60) were submitted to 500 &micro;M cobalt chloride (CoCl2) treatment to verify hypoxia effects on gene expression of the above cited genes and on progesterone and 17&beta;-estradiol production. Our results showed that luteal cells expressed HIF1A in a time-dependent manner over diestrus and that its expression was directly correlated to both SLC2A1, SLC2A4, VEGFA, FLT1 and KDR gene expression and progesterone production. The protein expression of the studied genes also changed over diestrus and was correlated with the respective gene expression. In primary luteal cells culture, cobalt chloride-induced hypoxia downregulated progesterone and 17&beta;-estradiol production, but upregulated HIF1A, SLC2A1, SLC2A4 and VEGFA gene expression. These findings suggest that HIF1A is one of the factors regulating canine luteal function by modulating important process as steroidogenesis, angiogenesis and glucose uptake, acting as a pro-survival factor.

O ciclo estral das cadelas difere das demais espécies domésticas. Estudos demonstraram que o aumento da concentração plasmática de P4 durante a fase luteínica das cadelas pode levar a alterações metabólicas como a resistência insulínica, acarretando complicações como Diabetes mellitus. A glicose é uma molécula transportada, na maioria das células, por proteínas transportadoras. O processo de instalação da resistência insulínica é caracterizado por alterações teciduais da expressão de algumas proteínas transportadoras de glicose, como o GLUT4. Atualmente 13 isoformas de proteínas transportadoras já foram seqüenciadas (GLUT1 ao GLUT13). O GLUT4 está presente nos músculos e no tecido adiposo, principalmente. Para avaliar se a expressão do GLUT 4 está presente nas células luteínicas e se esta expressão relaciona-se à produção de P4 e E2, 28 cadelas foram divididas em 7 grupos de acordo com os dias após a ovulação -p.o. (de 10 à 70 dias, n = 4 por grupo). Os ovários foram dissecados e congelados em nitrogênio líquido, o RNA extraído e o cDNA confeccionado e submetido ao PCR em tempo real. O gene GAPDH foi utilizado como controle endógeno para padronização da expressão do gene alvo. Foi coletado sangue para dosagem da glicemia, insulinemia, progesterona e estradiol. Para avaliar a regulação positiva do GLUT4 avaliamos também a expressão do mRNA do HIF-1&alpha;, destas mesmas cadelas. A expressão do GLUT4 apresentou tendência a aumento de expressão aos 20 dias (p. o.), quando comparado aos 10, 30 e 40 dias, pico de expressão aos 50 dias (p.o.), e então apresentou tendência a queda aos 60 e 70 dias p.o. Já a expressão do HIF-1&alpha; manteve-se muito semelhante através dos dias, tendendo a queda aos 10 e aos 40 dias pós ovulação, quando comparado com os demais grupos. Os resultados de dosagem de P4 e E2 variaram dentro do esperado para o diestro e não apresentaram correlação com a expressão de GLUT 4; a glicemia e insulina, aqui expressas através do índice HOMA (insulina x glicose % 22,5), apresentou pico aos 40 dias. Sabe-se que quanto mais alto o índice HOMA, menos este animal é sensível à insulina, ou seja, mais resistente à ela. Observou-se que o índice HOMA apresentou-se mais alto aos 40 dias, associado aos menores valores de expressão do GLUT4. Por outro lado, obtivemos o pico de expressão de GLUT4 aos 50 dias, quando o índice HOMA apresentou valores baixos. Sugere-se que a queda da P4 associada à elevação do estradiol plasmático possa influenciar o índice HOMA. Pode-se concluir que a expressão do GLUT4 no corpo lúteo de cadelas segue o padrão observado para tecidos sensíveis à insulina, nos quais existe uma maior expressão durante a fase de maior sensibilidade à insulina e diminuição drástica em fase de pré ou já instalada resistência insulínica. / The canine estral cycle differs from other domestic species. Some studies demonstrated that the increase of the plasmatic concentration of progesterone during canine luteinic phase can lead to metabolic alterations, such as insulinic resistance and may cause complications such as Diabetes mellitus. Glucose is a molecule that is transported in most cells by transporting proteins. The process of installation of the insulinic resistance is characterized by tissue alterations of the expression of some glucose transporting proteins, as GLUT4. Currenly, 13 isoforms of transporting proteins were sequenced (GLUT1 to GLUT13). GLUT4 is present mainly in muscle and fat tissue. In order to assess if GLUT4 expression is present in luteal cells, and if this expression is related to P4 and E2 production, 28 bitches were divided into 7 groups, in accordance with the days after the ovulation -p.o. (from 10 to 70 days, n=4 for group). The ovaries were dissected and frozen in liquid nitrogen. The RNA was extracted and the cDNA was made and submitted to real time PCR. GAPDH gene was used as endogenous conntrol to standardization of target gene expression. Blood was collected to glycemia, insulinemia, P4, and E2&beta; dosage. To assess the positive regulation of GLUT4, we also assessed HIF-1&alpha; mRNA expression of the same bitches. GLUT4 expression showed a tendency to increase the expression on the twentieth day (p.o.), when compared to the 10th, 30th, and 40th days, expression top on the 50 th day (p.o.) , and then, it showed a tendency to foll on the 60th and 70th days p.o. HIF-1&alpha; expression was very similar over the days, tending to fall on the 10th and 40th days post ovulation, when compared to other groups. P4 and E2&beta; dosage results varied according to thr expectations in diestrus and have not shown correlation with GLUT4 expression; glycemia and insulin, here expressed by HOMA index (insulin x glucose % 22,5) showed crest (highest point) on the 40 th day. It is knows that the higher the HOMA index, the less sensitive this animal is to insulin, it is, more resistant to it. It was observed that HOMA index was higher on the 40th day, associated to small values of the GLUT4 expression. Otherwise, the got the top of GLUT4 expression on the 50th day, when HOMA index showed low values. It has been suggested that P4 fall associated to the plasmatic E2 increase may influence HOMA index. We may conclude that GLUT4 expression into the corpus luteum of bitches follows the standard observed in insulin-sensitive tissues, in which there is a higher expression over the phase of higher sensitiveness to insulin and remarkable decrease in pre or even installed insulinic resistance.

Orientador: Maria Denise Lopes / Resumo: O objetivo desse estudo é obter conhecimentos mais profundos sobre os mecanismos regulatórios da manutenção e principalmente do término da função lútea em cadelas gestantes e não gestantes. O perfil de P4 é muito semelhante em cadelas gestantes e não gestantes, porém começa a divergir aproximadamente no dia 60 da fase lútea. Nesse momento, evidencia-se um declínio abrupto de P4 nas cadelas gestantes, sinalizando a luteólise pré-parto,com aumento da PGF2α e grande atividade apoptótica no interior do corpo lúteo (CL). Diferente do mecanismo de cadelas não gestantes, em que a regressão lútea é passiva e pré-programada. No presente trabalho foi validada a expressão dos seguintes fatores angiogênicos - VEGFA, IGFBP5, Endotelina, THBS2 e TGFB1 em CLs de cadelas cíclicas e gestantes. Para tal, foi realizado o acompanhamento do ciclo estral de fêmeas em diestro cíclico (n=20) e as fêmeas do grupo gestante foram inseminadas artificialmente (n=20). Todas as fêmeas foram submetidas a ovariohisterectomia (OSH) nos dias 10, 20, 40 e 60 após a onda pré-ovulatória de LH. Os CLs coletados foram submetidos às técnicas de qRT-PCR e imunofluorescência. Para análise estatística, aplicou-se o teste t de student, sendo os dados analisados pelo programa GraphPadPrism 6 e considerado significativo quando p<0,05. Os resultados mostraram que os fatores angiogênicos selecionados foram diferencialmente expressos nos dias 40 e 60, especialmente no grupo das cadelas gestantes. Nos outros momentos avaliado... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The objective of this study is to obtain a deeper understanding of regulatory mechanisms of maintenance and especially of the end of the luteal function in pregnant and non-pregnant bitches. The profile of P4 is very similar in pregnant and non-pregnant bitches, but it begins to diverge approximately on day 60 of the luteal phase. At this moment, an abrupt decline of P4 is evidenced in the pregnant bitches, signaling the prepartum luteolysis: associated to an increase of the PGF2α and great apoptotic activity inside the corpus luteum (CL). Differently from non-pregnant bitches, where luteal regression is passive and preprogrammed. In the present work, it was validated the expression of the main angiogenic factors - VEGFA, IGFBP5, Endothelin, THBS2 and TGFB1 in CLs of cyclic and pregnant bitches. For this, the estral cycle of females in cyclic diestrus (n = 20) was monitored and the females of the pregnant group were artificially inseminated (n = 20). All females were submitted to ovariohysterectomy (OSH) on days 10, 20, 40 and 60 after the preovulatory LH surge. The collected CLs were submitted to qRT-PCR and immunofluorescence techniques. For statistical analysis, the student's t-test was applied, the data analyzed by the program GraphPadPrism 6 and it was considered significant when p <0.05. The results showed that the selected angiogenic factors were differentially expressed on days 40 and 60, especially in the group of pregnant bitches. No differences were observed in the... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O diestro é a fase luteínica na cadela caracterizada pelo aumento de progesterona (P4) sérica na primeira metade e por flutuações de 17&#946;-estradiol (E2) na segunda metade. O corpo lúteo (CL) é uma glândula endócrina temporária, que passa por um processo de desenvolvimento, manutenção e regressão, atingindo atividade secretória plena quando sua formação está completa. A insulina é o hormônio anabólico essencial para a manutenção da homeostase de glicose e do crescimento e diferenciação celular, sendo secretado pelas células &#946; pancreáticas. A sinalização intracelular da insulina começa com a sua ligação a um receptor de membrana específico, o que desencadeia uma série de ações metabólicas. Sabe-se que uma das consequências desta ligação é a translocação de transportadores de glicose 4 (GLUT4; gene SLC2A4) para que ocorra a captação de glicose. Nosso grupo demonstrou a expressão de GLUT4 no corpo lúteo de cadelas, expressão esta regulada diferencialmente ao longo do diestro. A presença deste transportador levou-nos a hipotetizar que a insulina seja importante para regulação da função luteínica. Para testar tal hipótese, utilizamos imuno-histoquímica para localizar o receptor de insulina (RI) e outros fatores regulatórios (NFKB e IL6) de GLUT4 no CL canino durante o diestro (dias 10 a >70 pós-ovulação, po) e western blotting para quantificar estas proteínas; investigamos a expressão gênica dos fatores acima mencionados por PCR em tempo real; e por fim, analisamos os efeitos da insulina sobre a expressão gênica de RI e SLC2A4 em células luteínicas nos dias 20 e 40 po e também sobre a captação de glicose destas células. No presente estudo, observou-se que o corpo lúteo canino expressa as proteínas do RI, NFKB e IL6 de maneira distinta ao longo do diestro. A expressão do RNAm do RI apresentou maior expressão nos dias 20 e 70, e diminuição no dia 40. O NFKB apresentou maior expressão no dia 40, enquanto o IL6 apresentou maior expressão do dia 10 ao 40. Observou-se correlação negativa entre o gene RI e os níveis de insulina (r = -0,69; P = 0,006) e positiva com SLC2A4 (r = 0,89; P = 0,01) em todo o diestro, enquanto o IL6 correlacionou-se de maneira positiva com o RI apenas na primeira metade (r = 0,96; P <0,0001) e o NFKB, negativamente com o RI nos dias 30, 40 e 50 (r = -0,57 P <0,05). Após a adição de insulina no meio de cultivo, observou-se que as expressões gênicas de RI e SLC2A4 se comportaram de maneira oposta de acordo com a fase do diestro estudada: células do dia 20 po apresentaram um aumento desta expressão e do dia 40 um declínio. Por fim, através da 12 captação de glicose, observou-se que as células luteínicas caninas são capazes de responder à insulina, aumentando a captação na ordem de 4 vezes (basal: 2,05 ± 0,8; insulina: 5,73 ± 0,5; valor de P <0,01 em cpm/ug proteína; basal: 79,6 ± 35,3; insulina: 212,5 ± 34,5, valor de P <0,05 em cpm/106 células). Esses resultados apontam a insulina, bem como o IL6 e o NFKB como fatores importantes que desempenham um papel na função do CL canino e trazem o CL para o grupo de tecidos que respondem ao estímulo insulínico aumentando a expressão de GLUT4 e consequentemente a captação de glicose. Além disso, estes eventos parecem sofrer controle adicional pelos hormônios esteróides. / Diestrus is the luteal phase in dogs characterized by an increase in progesterone (P4) levels in the first half and fluctuations of 17&#946;-estradiol (E2) in the second half. The corpus luteum (CL) is a temporary endocrine gland, which undergoes a process of development, maintenance and regression, reaching full secretory activity when its formation is complete. Insulin is an anabolic hormone essential for the maintenance of glucose homeostasis, cell growth and differentiation, and is secreted by pancreatic beta cells. Intracellular signaling of insulin begins with its binding to a specific membrane receptor, which triggers a series of metabolic actions. It is known that one consequence of this connection is the translocation of glucose transporters 4 (GLUT4; gene SLC2A4) for glucose uptake. Our group demonstrated the expression of GLUT4 in the canine corpus luteum in a time-related manner throughout diestrus. The presence of this transporter led us to hypothesize that insulin is important for the regulation of luteal function. To test this hypothesis, we used immunohistochemistry to detect the insulin receptor (IR) and possible regulatory factors (IL6 and NFKB) of GLUT4 in canine CL during diestrus (days 10 to > 70 after ovulation, po) and western blotting to quantify these proteins. In addition, we investigated the gene expression of the above mentioned factors by real-time PCR and analyzed the effects of insulin on IR and SLC2A4 gene expression in canine luteal cells at days 20 and 40 po and also on glucose uptake by these cells. Canine CL differentialy expressed RI, NFKB and IL6 during diestrus. The IR expression was higher on days 20 and 70, with and decreased at day 40. NFKB expression was higher on day 40 and IL6 increased on days 10 to 40 po. It was observed a negative correlation between IR expression and insulin levels (r = -0.69 P = 0.006) and positive with SLC2A4 (r = 0.89, P = 0.01) throughout diestrus. IR was positively correlated with IL6 only in the first half of diestrus (r = 0.96, P <0.0001), while it was negatively correlated with NFKB on days 30, 40 and 50 (r = -0.57 P <0.05). After insulin treatment, RI and SLC2A4 expressions behave differently according to the diestrus phase: on day 20, they increased and on day 40 they declined. Finally, we could observe through glucose uptake method that canine luteal cells are able to respond to insulin stimuli, increasing glucose uptake by approximately four folds (basal: 2.05 ± 0.8; insulin: 5.73 ± 0.5 cpm / ug protein, P < 0.01; basal: 79.6 ± 35.3; insulin: 212.5 ± 34.5 cpm/106 cells, P < 0.05). These results point towards a regulatory function 14 exerted by insulin, IL6 and NFKB in the canine CL and place this organ among the insulin sensitive ones, which respond to insulin stimuli increasing GLUT4 expression and glucose uptake. Moreover, these events seems to undergo a further control by steroid hormones.

Com o intuito de investigar se a hipóxia representa um dos desencadeadores da regressão luteínica em cadelas não prenhes, o presente estudo foi delineado para analisar a expressão do fator transcricional indutível por hipóxia HIF1A e a de seus genes-alvo relacionados à angiogênese, como o fator de crescimento endotelial vascular (VEGFA) e à captação de glicose, como as proteínas transportadoras facilitadoras GLUT1/SLC2A1 e GLUT4/SLC2A4 no corpo lúteo canino ao longo do diestro (dias 10 a 70 após a ovulação). Para tal, utilizou-se imuno-histoquímica e western blotting para localizar e quantificar as proteínas do HIF1A, GLUT1 e GLUT4 e PCR em tempo real para quantificar a expressão do RNAm de HIF1A, SLC2A1, SLC2A4, VEGFA, FLT1 e KDR. Além disso, células luteínicas nas fases inicial (dia 10), média (dia 30) e final (dia 60) foram submetidas ao tratamento com cloreto de cobalto (CoCl2) a 500 &micro;M para avaliar os efeitos da hipóxia sobre a expressão gênica dos fatores acima citados, bem como sobre a produção de progesterona e 17&beta;-estradiol. Nossos resultados demonstraram que o HIF1A é expresso pelo corpo lúteo canino de maneira tempo-dependente ao longo do diestro, e que a expressão de seu RNAm está diretamente correlacionada a expressão gênica de SLC2A1, SLC2A4, VEGFA, FLT1 e KDR e com as concentrações de progesterona periférica. No cultivo primário de células luteínicas, a hipóxia induzida pelo CoCl2 diminuiu a produção de progesterona e de 17&beta;-estradiol e estimulou significativamente a expressão de HIF1A, SLC2A1, SLC2A4 e VEGFA. Esses resultados sugerem que o HIF1A constitui um dos fatores regulatórios da função do corpo lúteo canino participando da modulação de processos como esteroidogêne, angiogênese e da captação de glicose, atuando como fator luteolítico. / This study was designed to investigate if hypoxia is one of the triggers of luteal regression in non-pregnant bitches. For that, we analyzed the hypoxia- inducible factor (HIF1A) expression as well as the expression of its target genes related to angiogenesis (vascular endothelial growth factor VEGFA) and to glucose uptake (glucose transporters GLUT/SLC2A 1 and 4) in canine corpus luteum throughout diestrus (days 10 to 70 after ovulation). We used immunohistochemistry and western blotting to localize and quantify the protein expression of HIF1A, GLUT1 and GLUT4, respectively, and real time PCR to analyze HIF1A, SLC2A1, SLC2A4, VEGFA, FLT1 and KDR gene expression. Moreover, luteal cells from early (day 10), mid (day 30) and late luteal phase (day 60) were submitted to 500 &micro;M cobalt chloride (CoCl2) treatment to verify hypoxia effects on gene expression of the above cited genes and on progesterone and 17&beta;-estradiol production. Our results showed that luteal cells expressed HIF1A in a time-dependent manner over diestrus and that its expression was directly correlated to both SLC2A1, SLC2A4, VEGFA, FLT1 and KDR gene expression and progesterone production. The protein expression of the studied genes also changed over diestrus and was correlated with the respective gene expression. In primary luteal cells culture, cobalt chloride-induced hypoxia downregulated progesterone and 17&beta;-estradiol production, but upregulated HIF1A, SLC2A1, SLC2A4 and VEGFA gene expression. These findings suggest that HIF1A is one of the factors regulating canine luteal function by modulating important process as steroidogenesis, angiogenesis and glucose uptake, acting as a pro-survival factor.

O 17&beta;-estradiol (E2) desempenha um papel importante na função reprodutora e na fertilidade feminina, porém, sua ação é estendida para a maioria dos tecidos. Sabendo que o E2 tem funções pleiotrópicas em diferentes tecidos e órgãos, e que pode estar envolvido tanto na proliferação como na morte celular, nossa hipótese é que o E2 seja um dos iniciadores de regressão luteínica em cadelas não prenhes. Para testar nossa hipótese, foram usados corpos lúteos (CL) provenientes de 28 cadelas nos dias 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 e >70 após a ovulação (n = 4/grupo) para os experimentos ex vivo. Nesta etapa foram analisadas as proteínas pró-apoptóticas (CASPASES, 3, 8, 9 e BAX) por imuno-histoquímica e western blotting, além da expressão dos genes CASP3, 8, 9, BAX, FAS, MKI67, ESR1, ESR2m por PCR em tempo real. Na segunda etapa deste trabalho, utilizamos CL de 12 cadelas nos dias 20, 40 e 60 após a ovulação (n=4 por grupo), cujas células foram cultivadas e divididas em seis tratamentos: Controle, E2 (tratado com E2), bloqueador de ER&alpha; (tratado com MPP), bloqueador de ER&beta; (tratado com PHTPP), E2 + bloqueador de ER&alpha; (tratado com E2 + MPP) e E2 + bloqueador de ER&beta; (tratado com E2 + PHTPP). Foram avaliados os mesmos genes do experimento ex vivo, bem como os genes CYP19A1, CYP11A1, HSD3B1 e SLC2A4. De modo geral a expressão dos fatores pró-apoptóticos foi mais alta a partir do dia 40 e atingiu valores máximos nos dias 60 e 70 após a ovulação, assim como a expressão de ERS2. Essa correlação foi observada também nas células do grupo E2 + bloqueador de ER&alpha;, que também apresentaram regulação negativa de HSD3B1. Quando do bloqueio do ER&beta;, as células luteínicas responderam com aumento dos genes relacionados à esteroidogênese e à proliferação celular, principalmente quando oriundas dos dias 20 e 40 p.o. Dessa forma, conclui-se que o bloqueio do ER&alpha; levou ao aumento dos genes pró-apoptóticos, e o bloqueio do ER&beta; possibilitou aumento dos genes luteotróficos. Estes achados confirmam o papel pleiotrópico do estradiol no CL canino e incluem este hormônio, assim como o balanço entre seus receptores, dentre os atores principais da regulação da meia vida do CL canino. / The 17&beta;-estradiol (E2) plays an important role in the reproductive function and female fertility, however, its action is extended to most tissues. Knowing that E2 has pleiotropic roles in different organs and tissues, and that might be involved in both cell death and proliferation, our hypothesis is that E2 is one of the triggers of luteal regression in non-pregnant bitches. To test our hypothesis, corpora lutea (CL) from 28 dogs on days 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 and >70 after ovulation (n = 4/group) were used for ex vivo experiments. Pro-apoptotic proteins expression (CASPASES, 3, 8, 9 e BAX) were analyzed by immunohistochemistry and western blotting, and the gene expression of CASP3, 8, 9, BAX, FAS, MKI67, ESR1 and ESR2 were analyzed by real-time PCR. In the second step of this study, CL from 12 bitches on days 20, 40 and 60 (n = 4 per group) were used. Luteal cells were isolated and divided into six treatments: Control, E2 (treated with E2), ER&alpha; Blocker (treated with MPP), ER&beta; Blocker (treated with PHTPP), ER&alpha; + E2 Blocker (treated with E2 + MPP) and E2 + ER&beta; Blocker (treated with E2 + PHTPP). The expression of the same genes from the in vivo experiment was evaluated, as well as that of CYP19A1, CYP11A1, HSD3B1 and SLC2A4. In general, the expression of pro-apoptotic factors was higher from day 40 and reached highest expression on days 60 and 70 after ovulation, coinciding with increasing in expression of ERS2. This correlation was also observed in the cells from the group E2 + ER&alpha; blockade, which also showed HSD3B1down-regulation. When ER&beta; was blocked, cells of days 20 and 40 post ovulation responded increasing the expression of steroidogenesis and proliferation related genes. Thus, we deduce that the ER&alpha; blockade promotes the increase of pro-apoptotic and that o ER&beta; of luteotrophic genes expression. Our findings confirm the pleiotropic role of estradiol in canine CL and include this hormone, as well as the balance between its two receptors, among the factors controlling canine CL lifespan.

O ciclo estral das cadelas difere das demais espécies domésticas. Estudos demonstraram que o aumento da concentração plasmática de P4 durante a fase luteínica das cadelas pode levar a alterações metabólicas como a resistência insulínica, acarretando complicações como Diabetes mellitus. A glicose é uma molécula transportada, na maioria das células, por proteínas transportadoras. O processo de instalação da resistência insulínica é caracterizado por alterações teciduais da expressão de algumas proteínas transportadoras de glicose, como o GLUT4. Atualmente 13 isoformas de proteínas transportadoras já foram seqüenciadas (GLUT1 ao GLUT13). O GLUT4 está presente nos músculos e no tecido adiposo, principalmente. Para avaliar se a expressão do GLUT 4 está presente nas células luteínicas e se esta expressão relaciona-se à produção de P4 e E2, 28 cadelas foram divididas em 7 grupos de acordo com os dias após a ovulação -p.o. (de 10 à 70 dias, n = 4 por grupo). Os ovários foram dissecados e congelados em nitrogênio líquido, o RNA extraído e o cDNA confeccionado e submetido ao PCR em tempo real. O gene GAPDH foi utilizado como controle endógeno para padronização da expressão do gene alvo. Foi coletado sangue para dosagem da glicemia, insulinemia, progesterona e estradiol. Para avaliar a regulação positiva do GLUT4 avaliamos também a expressão do mRNA do HIF-1&alpha;, destas mesmas cadelas. A expressão do GLUT4 apresentou tendência a aumento de expressão aos 20 dias (p. o.), quando comparado aos 10, 30 e 40 dias, pico de expressão aos 50 dias (p.o.), e então apresentou tendência a queda aos 60 e 70 dias p.o. Já a expressão do HIF-1&alpha; manteve-se muito semelhante através dos dias, tendendo a queda aos 10 e aos 40 dias pós ovulação, quando comparado com os demais grupos. Os resultados de dosagem de P4 e E2 variaram dentro do esperado para o diestro e não apresentaram correlação com a expressão de GLUT 4; a glicemia e insulina, aqui expressas através do índice HOMA (insulina x glicose % 22,5), apresentou pico aos 40 dias. Sabe-se que quanto mais alto o índice HOMA, menos este animal é sensível à insulina, ou seja, mais resistente à ela. Observou-se que o índice HOMA apresentou-se mais alto aos 40 dias, associado aos menores valores de expressão do GLUT4. Por outro lado, obtivemos o pico de expressão de GLUT4 aos 50 dias, quando o índice HOMA apresentou valores baixos. Sugere-se que a queda da P4 associada à elevação do estradiol plasmático possa influenciar o índice HOMA. Pode-se concluir que a expressão do GLUT4 no corpo lúteo de cadelas segue o padrão observado para tecidos sensíveis à insulina, nos quais existe uma maior expressão durante a fase de maior sensibilidade à insulina e diminuição drástica em fase de pré ou já instalada resistência insulínica. / The canine estral cycle differs from other domestic species. Some studies demonstrated that the increase of the plasmatic concentration of progesterone during canine luteinic phase can lead to metabolic alterations, such as insulinic resistance and may cause complications such as Diabetes mellitus. Glucose is a molecule that is transported in most cells by transporting proteins. The process of installation of the insulinic resistance is characterized by tissue alterations of the expression of some glucose transporting proteins, as GLUT4. Currenly, 13 isoforms of transporting proteins were sequenced (GLUT1 to GLUT13). GLUT4 is present mainly in muscle and fat tissue. In order to assess if GLUT4 expression is present in luteal cells, and if this expression is related to P4 and E2 production, 28 bitches were divided into 7 groups, in accordance with the days after the ovulation -p.o. (from 10 to 70 days, n=4 for group). The ovaries were dissected and frozen in liquid nitrogen. The RNA was extracted and the cDNA was made and submitted to real time PCR. GAPDH gene was used as endogenous conntrol to standardization of target gene expression. Blood was collected to glycemia, insulinemia, P4, and E2&beta; dosage. To assess the positive regulation of GLUT4, we also assessed HIF-1&alpha; mRNA expression of the same bitches. GLUT4 expression showed a tendency to increase the expression on the twentieth day (p.o.), when compared to the 10th, 30th, and 40th days, expression top on the 50 th day (p.o.) , and then, it showed a tendency to foll on the 60th and 70th days p.o. HIF-1&alpha; expression was very similar over the days, tending to fall on the 10th and 40th days post ovulation, when compared to other groups. P4 and E2&beta; dosage results varied according to thr expectations in diestrus and have not shown correlation with GLUT4 expression; glycemia and insulin, here expressed by HOMA index (insulin x glucose % 22,5) showed crest (highest point) on the 40 th day. It is knows that the higher the HOMA index, the less sensitive this animal is to insulin, it is, more resistant to it. It was observed that HOMA index was higher on the 40th day, associated to small values of the GLUT4 expression. Otherwise, the got the top of GLUT4 expression on the 50th day, when HOMA index showed low values. It has been suggested that P4 fall associated to the plasmatic E2 increase may influence HOMA index. We may conclude that GLUT4 expression into the corpus luteum of bitches follows the standard observed in insulin-sensitive tissues, in which there is a higher expression over the phase of higher sensitiveness to insulin and remarkable decrease in pre or even installed insulinic resistance.