Orientador: Gisele Zoccal Mingoti / Resumo: O receptor do fator de crescimento epidermal (EGFR) está relacionado com a retomada da meiose induzida por estímulo gonadotrófico. Nós utilizamos um inibidor do EGFR (AG1478) para inibir a retomada da meiose durante a pré-maturação (PMIV). No experimento I, foi avaliada a maturação oocitária, a expansão das células do cumulus, a funcionalidade das junções gap, a distribuição dos microfilamentos de actina e o conteúdo lipídico em oócitos e, a expressão gênica nas células do cumulus. No experimento II, foi avaliado o desenvolvimento embrionário, a taxa de eclosão, o número total de células, a taxa de apoptose, o conteúdo lipídico e expressão gênica nos embriões. No experimento I, os COC foram PMIV por 8h em meio com 1 μM de AG1478, inibidor do EGFR, (EGFR-_PreIVM), em seguida foram MIV por 22h (EGFR-_IVM); foram feitos 4 grupos controle: oócitos imaturos imediatamente após sua remoção do folículo (Control_Immat), oócitos MIV por 8h (Control_PreIVM), por 22h (Control_IVM_22h) e por 30h (Control_IVM_30h). No experimento II, os COC foram PMIV por 8h em meio com 1 μM do inibidor do EGFR, em seguida foram MIV por 22h (EGFR-); os COC do grupo controle foram MIV por 22h (Control). Em seguida, os oócitos foram FIV e cultivados por até 9 dias. No experimento I, o grupo EGFR-_PreIVM apresentou 53,1% dos oócitos em GV, com a maioria em GV1 (42,9%; P>0,05) ou em GV3 [28,6%, semelhante ao grupo Control_Immat (P>0,05) e menor que o grupo Control_PreIVM (P<0,05)]; após a MIV não foram encontr... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Epidermal growth factor receptor (EGFR) is related with meiosis resumption by gonadotropic stimulus. We used an EGFR inhibitor (AG1478) to block meiosis resumption during prematuration (PIVM). In experiment I, was evaluated oocyte maturation, cumulus cells expansion, gap junctions functionality, microfilaments distribution and lipid content in oocytes and, gene expression in cumulus cells. In experiment II, was assessed embryo development, hatching rates, total cell number, apoptosis, lipid content and gene expression in embryos. For experiment I, COC were PIVM for 8h in medium supplemented with 1μM of AG1478, an EGFR inhibitor, (EGFR-_PreIVM), followed by 22h IVM (EGFR-_IVM); four control groups were evaluated: immature oocytes immediately after follicle removal (Control_Immat), oocytes IVM for 8h (Control_PreIVM), oocytes IVM for 22h (Control_IVM_22h) and oocytes IVM for 30h (Control_IVM_30h). For experiment II, COC were PIVM for 8h in medium supplemented with 1μM of EGFR inhibitor, followed by 22h IVM (EGFR-); COC from control group were matured for 22h (Control). After that, oocytes were IVF and zygotes were cultured up to 9 days. In experiment I, EGFR-_PreIVM group had 53.1% of the oocytes blocked in GV, the majority in GV1 (42.9%; P>0.05) or in GV3 [28.6%, similar to Control_Immat (P>0.05) and lower than Control_PreIVM (P<0.05)]. After IVM, no differences (P>0.05) were found between groups in MII rates, but Control_IMV_30h (9.1%) had higher (P<0.05) rates of degenerated... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: José Buratini Junior / Resumo: A comunicação entre o oócito e células somáticas adjacentes é essencial para a diferenciação do complexo cumulus-oócito (COC). Essa comunicação é proporcionada por processos citoplasmáticos trans-zonais (TZP) que penetram através da zona pelúcida e atingem a membrana do oócito, onde junções do tipo gap permitem transporte bidirecional de sinais elétricos e moléculas reguladoras. A maturação oócitária in vivo é controlada por gonadotrofinas e peptídeos intra-ovarianos e desencadeada pelo pico de LH. Este, induz a expressão dos fatores EGF-like que desencadeiam uma série de fatores que levam a fosforilação das conexinas, e com isso o fechamento de junções gap e consequentemente perda dos efeitos inibitórios do monofosfato cíclico de adenosina (AMPc) e monofosfato cíclico de guanosina (GMPc), proporcionando assim a retomada da meiose. O objetivo deste trabalho é avaliar os efeitos da inclusão de uma fase de pré maturação seguida da maturação in vitro sobre a progressão da meiose, funcionalidade das junções gap e produção embrionária. A pré maturação foi empregada utilizando componentes de ordem fisiológica encontradas no ambiente folicular, e esta, foi capaz de retardar a quebra da vesícula germinativa (VGBD), enquanto favoreceu a comunicação entre oócito e células do cumulus, o que acreditamos ser beneficial para o desenvolvimento oocitário in vitro. No entanto, quando seguida da maturação in vitro também utilizando componentes fisiológicos, foi capaz de prod... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The maturation of the cumulus oocyte complex (COC) is triggered by the ovulatory LH surge in vivo, and precociously induced when the COC is removed from the follicle. Natriuretic peptide type C (NPPC) plays a central role in maintaining meiotic arrest in vivo and delays GVBD while increasing oocytecumulus communication during IVM in cattle. In this study we first tested the hypothesis that follicular steroids (estradiol, progesterone and androstenedione) combined with FSH at approximately physiological levels cooperate with NPPC to delay GVBD and to maintain oocyte-cumulus communication. Then, we assessed the effects of follicular steroids, NPPC and the combination of both in a pre-IVM culture followed by IVM induced with AREG on embryo production. Follicular steroids combined with NPPC was most effective in increasing the proportion of GV oocytes in Bos indicus, although follicular steroids did not significantly enhance the effect of NPPC in Bos Taurus. . Moreover, follicular steroids enhanced the ability of NPPC to increase the proportion of COCs with opened GAP junctions. The addition of follicular steroids and/or NPPC to a pre- IVM culture did not alter blastocyst production after IVF. In conclusion, the combination of follicular steroids with NPPC can alter GVBD dynamics and cell communication favorably to oocyte developmental competence, but when used in a pre-IVM culture followed by induction of COC maturation with AREG and IVF, it did not increase e... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-09-28T14:25:40Z No. of bitstreams: 1 Camila Marinho de Miranda Oliveira Meireles.pdf: 464901 bytes, checksum: 9bb8e3230a97cbb0fbffb30a583b2748 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-28T14:25:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Camila Marinho de Miranda Oliveira Meireles.pdf: 464901 bytes, checksum: 9bb8e3230a97cbb0fbffb30a583b2748 (MD5) Previous issue date: 2018-08-03 / In the in vitro embryo production systems (PIVE), culture maturation (IVM) is one of the limiting steps, specially due to the action of EROs produced in the system. Myricetin is one of the natural flavonoids, known for its antioxidant potential, which may improve the PIVE, being supplemented in the medium of IVM. In order to test the effects of myricetin on bovine IVM, oocytes were matured for 24 h in the presence (1, 5 and 10 μM) or in the absence (control group) of myricetin. The oocytes were stained with Hoechst and visualized under a fluorescence microscope for nuclear evaluation. The percentage of nuclear maturation did not differ between the control group (64.5%), and treatments 1 μM (66.9%) and 5 μM (70.8%), but treatment with 10 μM (42.7%) was damaging for oocytes. Regarding the evaluation of the embryonic development, the oocytes were fertilized and cultured in vitro, being the embryonic development rates determined after 7 days of culture. In the embryo production phase, only myricetin 1 μM was used. Relative to embryonic development rates, there was not difference (P > 0.05) between control group (47.2%) and treatment 1 μM (33.3%). The embryos were stained by the TUNEL technique, in order to evaluate cell apoptosis signs, revealing that the myricetin 1 μM treatment resulted in a lower rate of apoptotic blastomers (27%) when compared to the control group (41.2%) (P < 0.05). It was concluded that the IVM supplementation with 10 μM myricetin interferes in oocyte maturation rate, however, 1 μM myricetin does not interfere in the rate of blastocyst production and decreases the number of apoptotic blastomers. / Nos sistemas in vitro de produção de embriões (PIVE), a maturação oocitária (MIV) é um dos passos limitantes, inclusive devido à agressão de EROs produzidas no sistema. A miricetina é um dos flavonoides naturais, conhecida por seu potencial antioxidante, que pode proporcionar avanços na PIVE, sendo suplementada no meio de MIV. Com o objetivo de testar os efeitos da miricetina sobre a MIV de bovinos, oócitos foram maturados por 24 h na presença (1, 5 e 10 μM) ou na ausência (grupo controle) de miricetina. Os oócitos foram corados com Hoechst e visualizados em microscópio de fluorescência para avaliação nuclear. A percentagem de maturação nuclear não diferiu entre os grupos controle (64,5%), e tratamentos 1 μM (66,9%) e 5 μM (70.8%), porém o tratamento com 10 μM (42,7%) mostrou-se desfavorável para os oócitos. Quanto à avaliação do desenvolvimento embrionário, os oócitos foram fertilizados e cultivados in vitro, sendo as taxas de desenvolvimento embrionário determinadas no sétimo dia de cultivo. Na fase de produção de embriões foi-se testado apenas o tratamento controle e o 1 μM de miricetina, onde não houve variação significativa (P < 0,05) nas as taxas de desenvolvimento embrionário, entre o grupo controle (47,2%) e o tratamento 1 μM (33,3%). Os embriões produzidos foram corados pela técnica do TUNEL, a fim de avaliar sinais de apoptose celular, revelando que, o grupo tratamento 1 μM apresenta menor taxa de blastômeros apoptóticos (27%), quando comparados ao grupo controle (41,2%) (P < 0,05). Conclui-se que a suplementação da maturação in vitro com antioxidante miricetina em dose de 10 μM de miricetina interfere na taxa de maturação oocitária, já quanto a produção embrionária, o uso de 1 μM de miricetina não interfere a taxa de produção de blastocistos e diminui o número de blastômeros apoptóticos.

A maturação in vitro do oócito é um dos fatores limitantes na produção in vitro de embriões. In vivo, esta maturação é um processo altamente orquestrado no qual a meiose é retomada pela onda de gonadotrofina que antecede a ovulação e que induz à queda dos níveis de AMPc no oócito. No entanto, os oócitos aspirados ao serem retirados dos folículos ovarianos retomam espontaneamente a maturação comprometendo a competência de seu desenvolvimento. O AMPc é sintetizado pela adenilato ciclase (AC) e degradado pelas fosfodiesterases (PDE), existindo algumas relacionadas à degradação do AMPc e outras do GMPc. Sendo assim, a proposição deste trabalho foi averiguar a contribuição de diferentes isoformas de fosfodiesterases na retomada da meiose e nos níveis de GMPc, AMPc e ainda, determinar quando há manutenção de AMPc em níveis elevados observando sua influência na competência oocitária e ativação da MAPK. Para isso, os complexos cumulus-oócito (CCOs) foram maturados in vitro na ausência, presença ou associação de inibidores de PDEs-AMPc e GMPc específicas e FSHr. As amostras foram avaliadas em relação a: 1) taxa de maturação; 2) níveis intracelulares de AMPc e GMPc nos CCOs; 3) taxa de desenvolvimento de blastocistos ; 4) ativação da MAPK em oócitos e células do cumulus. Os resultados obtidos no primeiro experimento indiaram que o inibidor da PDE3 foi o mais eficaz (p&lt;0,05) em atrasar a retomada da meiose, às nove horas de maturação, porém, isolado ou em associação com o inibidor da PDE8, não foi capaz de alterar (p&gt;0,05) os níveis de AMPc. No experimento dois, o inibidor da PDE5 isolado não influenciou a retomada da meiose (p&gt;0,05), porém, quando associado aos inibidores da PDE3 e 8 houve atraso na retomada (p&lt;0,05) e ainda alteraram os níveis de GMPc e AMPc (p&lt;0,05) nas primeiras horas de maturação. O experimento três mostrou a influencia do FSHr durante a MIV, o qual estimulou a retomada da meiose, mas em associação com inibidores da PDE5 e 8 atrasa a retomada (p&lt;0,05). Além disso, o FSHr provoca aumento do nível de AMPc e sua associação com inibidores de PDE5 e PDE8 ocasionou elevação adicional (p&lt;0,05). As condições de cultivo estudadas no experimento quatro mostraram que a maturação induzida (pré-MIV de duas horas com agentes para elevar AMPc seguindo de 22 horas de MIV com FSH associado a inibidores de PDEs) atrasaram a retomada da meiose às nove horas de maturação, mas não afetaram progressão da meiose às 24, 28 e 30 horas. Os tratamentos, porém, não melhoraram a competência oocitária após a fertilização in vitro e ocasionaram pequenas variações na ativação da MAPK em oócitos e células do cumulus. / In vitro maturation of oocytes is a limiting factor in the in vitro production of bovine embryos. In vivo, this maturation is a highly orchestrated process in which meiosis resumption by the gonadotropin surge that precedes ovulation induces the decrease in cAMP levels in the oocyte. However, when oocytes are removed from follicles, they spontaneously resume maturation compromising the competence for its development. cAMP is synthesized by adenylyl cyclase (AC) and degraded by phosphodiesterases (PDE), and there are some PDEs related to degradation of cAMP and/or cGMP. Thus, the purpose of this work was to investigate the contribution of different isoforms of phosphodiesterases in the resumption of meiosis and levels of cAMP and, also, to determine differences in signaling pathways when maintaining high levels of cAMP and its influence on oocyte competence. For this purpose, cumulus-oocyte complexes (COC) were matured in vitro in the presence, absence or combination of inhibitors of cAMP- and cGMP-specific PDEs and FSH. Samples be were evaluated in relation to: 1) maturation rate, 2) intracellular levels of cAMP and cGMP in COCs, 3) rate of blastocyst development and 4) activation of MAPK in oocytes and cumulus cells. The results of the first experiment showed that the PDE3 inhibitor is more effective (p &lt;0.05) in delaying meiosis resumption, at nine hours of maturation, but was not capable of altering cAMP levels (p&gt; 0.05) either alone or in combination with the PDE8 inhibitor. In experiment two, the PDE5 inhibitor alone did not affect the meiosis resumption (p&gt; 0.05), however, when associated with PDE3 and PDE8 inhibitors it delayed their resumption (p &lt;0.05) and also altered cGMP and cAMP levels of (p &lt;0.05) in the early hours of maturation. The third experiments showed the influence of FSHr during IVM, which stimulated the resumption of meiosis, but in combination with PDE5 and PDE8 inhibitors meiosis was delayed (p &lt;0.05). Furthermore, FSHr causes increased levels of cAMP and its association with PDE5 and PDE8 inhibitors caused an additional increase (p &lt;0.05). Culture conditions studied in experiment four showed that induced maturation (pre-IVM for two hours with agents to elevate cAMP followed by 22 hours IVM with FSH associated with PDE inhibitors) delayed the resumption of meiotic maturation at nine hours, but has no effect on meiosis progression at 24, 28 and 30 hours. The treatments, however, did not improve oocyte competence after in vitro fertilization and caused minor variations in the activation of MAPK in oocytes and cumulus cells.

A resposta da produção in vitro de embriões (PIVE) é reduzida quando comparada à in vivo. O aprimoramento do conhecimento dos mecanismos de maturação de oócitos bovinos permite fornecer embasamento para incrementar os sistemas in vitro, aproximando-os do ideal fisiológico. O presente estudo visou investigar os efeitos da suplementação dos meios de maturação com FGF16 (10 ng/ml), BMP15 (100 ng/ml) e a interação de ambos sobre parâmetros relevantes ao desenvolvimento do complexo cumulus oócito (COC), tais como: expansão as células do cumulus (CC), fragmentação de DNA em CC e oócito, maturação nuclear oocitária, metabolismo energético e produção de progesterona. Os COC foram maturados em meios de tratamento (controle, FGF16, BMP15 e FGF16+BMP15) e avaliados em diferentes momentos da MIV (0 e 22 horas). A análise da expansão das CC demonstrou efeito positivo (p=0,0071) da BMP15 (11,34&plusmn;1,09 unidade arbitrária/UA) e da combinação FGF16&#43;BMP15 (11,34&plusmn;0,61 UA) em relação ao grupo controle (8,73&plusmn;0,44 UA) e ao suplementado com FGF16 (9,42&plusmn;0,65 UA). A presença de fragmentação de DNA em CC (p=0,0015) e oócitos (p=0,036) foi significativamente menor em COC tratados com BMP15 (11,73&plusmn;1,24 % e 3,81&plusmn;2,76 %, respectivamente) em comparação ao grupo FGF16 (22,54&plusmn;2,80 % e 31,13&plusmn;7,81 %, respectivamente). Ainda, o FGF16 causou aumento na incidência de fragmentação de DNA em CC, quando relacionado ao controle (16,04&plusmn;1,45 %). A taxa de maturação nuclear oocitária foi superior (p=0,014) no grupo suplementado com BMP15 (93,60&plusmn;4,03 %) em comparação aos grupos controle (80,80&plusmn;2,49 %) e FGF16 (76,75&plusmn;2,28 %), aproximando-se da totalidade. De forma inédita, descrevemos ação da BMP15 (10,79&plusmn;0,72 ng/ml) no incremento da produção de progesterona, sendo maior (p=0,0113) do que a produzida nos grupos controle (8,38&plusmn;0,39 ng/ml) e FGF16 (8,84&plusmn;0,45 ng/ml). Não foi evidenciado efeito dos tratamentos sobre o consumo de glicose e a produção de lactato. O presente estudo reforça o envolvimento da BMP15 na foliculogênese e na diferenciação do COC. Deste modo, a adição da BMP15 (100ng/ml) aos convencionais protocolos de PIVE pode ser de grande valia para elevar a efetividade desta biotecnologia. A suplementação de FGF16 (10ng/ml) se mostrou indiferente ao processo de maturação, permitindo inferir que o FGF16 não tenha envolvimento nas etapas da maturação compreendidas pelo presente estudo in vitro. Não foi observada ação sinérgica entre o FGF16 e a BMP15. / In vitro embryo production (IVEP) efficiency is reduced when compared to in vivo. Gaining knowledge of bovine oocyte maturation mechanisms will provide bases to improve in vitro systems. The present study assessed the in vitro effects of fibroblast growth factor 16 (FGF16), bone morphogenetic protein 15 (BMP15) and their interaction on relevant parameters to cumulus oocyte complex (COC) development, such as: cumulus cells (CC) expansion, oocyte and CC DNA fragmentation, nuclear maturation, energetic metabolism and progesterone production. COCs were matured in control or supplemented media containing, FGF16 (10ng/ml), BMP15 (100ng/ml), FGF16&plusmn;BMP15 and analyzed at different times of IVM (0 and 22 hours). CC expansion evaluation demonstrated a positive effect (p=0.0071) of BMP15 (11.34&plusmn;1.09 arbitrary unit/AU) and FGF16+BMP15 (11.34&plusmn;0,61 AU) when compared to control (8.73&plusmn;0.44 AU) and FGF16 groups (9.42&plusmn;0.65 UA). The presence of DNA fragmentation in CC (p=0.0015) and oocytes (p=0.036) were lower in COCs treated in media supplemented with BMP15 (11.73&plusmn;1.24 % and 3.81&plusmn2.76 %, respectively) in comparison to FGF16 group (22.54&plusmn;2.80 % and 31.13&plusmn;7.81 %, respectively). Moreover, FGF16 caused an increase in CC DNA fragmentation, when related to control (16.04&plusmn;1.45 %). Oocyte nuclear maturation rate was higher (p=0.014) in groups supplemented with BMP15 (93.60&plusmn;4.03 %) compared to control (80.80&plusmn;2.49 %) and FGF16 treatments (76.75&plusmn;2.28 %), almost reaching the totality of COCs. In an unprecedented way, we described the BMP15 increasing action on progesterone production (10.79&plusmn;0,72 ng/ml; p=0.0113) when compared to control (8.38&plusmn;0.39 ng/ml) and FGF16 groups (8.84&plusmn;0.45 ng/ml). There were no differences in glucose consumption and lactate production. The present study reinforces BMP15 involvement in folliculogenesis and COC differentiation. FGF16 (10 ng/ml) media supplementation did not improve any of the outcomes measured, suggesting that FGF16 is not involved in the maturation steps analyzed in the present in vitro study. Thus, the inclusion of BMP15 (100 ng/ml) to conventional IVEP protocols can be valuable to increase the effectiveness of this biotechnology. Synergistic action between FGF16 and BMP15 was not observed.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-17Bitstream added on 2014-06-13T19:05:47Z : No. of bitstreams: 1 costa_cgpr_dr_botfm.pdf: 1744933 bytes, checksum: d90abe2ebd4b5e05246936b2f56031cd (MD5) / Nas últimas décadas, alguns parâmetros laboratoriais têm sido propostos para identificar o potencial de saúde oocitária em Reprodução Assistida: 1. Maturidade nuclear e citoplasmática (pesquisa); 2. Dismorfismo (anomalias intracitoplasmáticas); 3. Fertilizaçao. Habitualmente, esses parâmetros (exceto a maturação citoplasmática) são avaliados pelo simples emprego de sistemas de microscopia de luz convencional. Nos últimos oito anos, foram relatados diversos estudos em oócitos humanos sobre a birrefringência da zona pelúcida (BF-ZP), a espessura da ZP, e a visualização do fuso meiótico (FM). Entretanto, ainda é discutível o poder desses novos parâmetros na seleção de óvulos com o pontecial de originar embriões com taxas de implantação elevadas, além disso, seu sistema de visualização e quantificação é complexo e dispendioso. O objetivo deste estudo foi investigar uma possível correlação entre esses parâmetros tradicionais com a BF-ZP, espessura da ZP e o FM. Dessa forma, um total de 73 pacientes que participaram do programa de injeção intracitoplasmática de espermatozóide (ICSI) no Centro de Reprodução Humana “Prof Franco Júnior” tiveram seus óvulos avaliados quanto a maturação nuclear (n=83), maturação citoplasmática (n=29), dismorfismo (n=280) e fertilização (n=216) sendo os resultados correlacionados com a imagem do FM (presença ou ausência), a intensidade da BF-ZP (positiva ou negativa) e a espessura da ZP. Os dados finais revelaram uma fraca correlação entre a maturação, o dismorfismo e a fertilização oocitária com a imagem do FM, a intensidade da BF-ZP, e a espessura da ZP. Entretanto, esses parâmetros poderiam ser responsáveis por identificar pontos biológicos diferentes do potencial de qualidade oocitária. Assim sendo, seria uma medida coerente, a utilização desses parâmetros, em forma conjunta, através de um escore de qualidade oocitária. / During the last decades, three laboratorial parameters have been proposed to identify the potential of the oocyte quality in ART: 1- Nuclear and cytoplasmic maturation; 2-Dysmorphims (intracytoplasmic abnormalities); 3 - Fertilization. These parameters (except the cytoplasmic maturation) are assessed by a simple system of conventional light microscopy. In the last eight years, numerous studies about zona pellucida birefringence (BF-ZP), zona pellucida thickness and meiotic spindle visualization have been reported. However, it is still controversial the power of these parameters in selecting oocyte with potential to develop into implantation-competent embryos. Furthermore, the microscopy system is complex and expensive. The present study aims to evaluate whether there is any correlation between the classical parameters with BF-ZP, ZP thickness and spindle image. A total of 73 patients who participated in an ICSI program had their oocytes evaluated such nuclear maturation (n=83), cytoplasmic maturation (n=29), dysmorphism (n=280) and fertilization (n=216) being its results correlated to the spindle image (presence or absence), BF-ZP intensity (positive or negative) and ZP thickness. The final results showed a low correlation between maturation, dysmorphism and fertilization compared to spindle image and ZP characteristics (BF-ZP, ZP thickness). However, these factors can be responsible to identify specific biological differ from the oocyte potential. Concluding, the use of these factors in association, as a score (oocyte quality score), could be the correct evaluation.

A maturação in vitro do oócito é um dos fatores limitantes na produção in vitro de embriões. In vivo, esta maturação é um processo altamente orquestrado no qual a meiose é retomada pela onda de gonadotrofina que antecede a ovulação e que induz à queda dos níveis de AMPc no oócito. No entanto, os oócitos aspirados ao serem retirados dos folículos ovarianos retomam espontaneamente a maturação comprometendo a competência de seu desenvolvimento. O AMPc é sintetizado pela adenilato ciclase (AC) e degradado pelas fosfodiesterases (PDE), existindo algumas relacionadas à degradação do AMPc e outras do GMPc. Sendo assim, a proposição deste trabalho foi averiguar a contribuição de diferentes isoformas de fosfodiesterases na retomada da meiose e nos níveis de GMPc, AMPc e ainda, determinar quando há manutenção de AMPc em níveis elevados observando sua influência na competência oocitária e ativação da MAPK. Para isso, os complexos cumulus-oócito (CCOs) foram maturados in vitro na ausência, presença ou associação de inibidores de PDEs-AMPc e GMPc específicas e FSHr. As amostras foram avaliadas em relação a: 1) taxa de maturação; 2) níveis intracelulares de AMPc e GMPc nos CCOs; 3) taxa de desenvolvimento de blastocistos ; 4) ativação da MAPK em oócitos e células do cumulus. Os resultados obtidos no primeiro experimento indiaram que o inibidor da PDE3 foi o mais eficaz (p&lt;0,05) em atrasar a retomada da meiose, às nove horas de maturação, porém, isolado ou em associação com o inibidor da PDE8, não foi capaz de alterar (p&gt;0,05) os níveis de AMPc. No experimento dois, o inibidor da PDE5 isolado não influenciou a retomada da meiose (p&gt;0,05), porém, quando associado aos inibidores da PDE3 e 8 houve atraso na retomada (p&lt;0,05) e ainda alteraram os níveis de GMPc e AMPc (p&lt;0,05) nas primeiras horas de maturação. O experimento três mostrou a influencia do FSHr durante a MIV, o qual estimulou a retomada da meiose, mas em associação com inibidores da PDE5 e 8 atrasa a retomada (p&lt;0,05). Além disso, o FSHr provoca aumento do nível de AMPc e sua associação com inibidores de PDE5 e PDE8 ocasionou elevação adicional (p&lt;0,05). As condições de cultivo estudadas no experimento quatro mostraram que a maturação induzida (pré-MIV de duas horas com agentes para elevar AMPc seguindo de 22 horas de MIV com FSH associado a inibidores de PDEs) atrasaram a retomada da meiose às nove horas de maturação, mas não afetaram progressão da meiose às 24, 28 e 30 horas. Os tratamentos, porém, não melhoraram a competência oocitária após a fertilização in vitro e ocasionaram pequenas variações na ativação da MAPK em oócitos e células do cumulus. / In vitro maturation of oocytes is a limiting factor in the in vitro production of bovine embryos. In vivo, this maturation is a highly orchestrated process in which meiosis resumption by the gonadotropin surge that precedes ovulation induces the decrease in cAMP levels in the oocyte. However, when oocytes are removed from follicles, they spontaneously resume maturation compromising the competence for its development. cAMP is synthesized by adenylyl cyclase (AC) and degraded by phosphodiesterases (PDE), and there are some PDEs related to degradation of cAMP and/or cGMP. Thus, the purpose of this work was to investigate the contribution of different isoforms of phosphodiesterases in the resumption of meiosis and levels of cAMP and, also, to determine differences in signaling pathways when maintaining high levels of cAMP and its influence on oocyte competence. For this purpose, cumulus-oocyte complexes (COC) were matured in vitro in the presence, absence or combination of inhibitors of cAMP- and cGMP-specific PDEs and FSH. Samples be were evaluated in relation to: 1) maturation rate, 2) intracellular levels of cAMP and cGMP in COCs, 3) rate of blastocyst development and 4) activation of MAPK in oocytes and cumulus cells. The results of the first experiment showed that the PDE3 inhibitor is more effective (p &lt;0.05) in delaying meiosis resumption, at nine hours of maturation, but was not capable of altering cAMP levels (p&gt; 0.05) either alone or in combination with the PDE8 inhibitor. In experiment two, the PDE5 inhibitor alone did not affect the meiosis resumption (p&gt; 0.05), however, when associated with PDE3 and PDE8 inhibitors it delayed their resumption (p &lt;0.05) and also altered cGMP and cAMP levels of (p &lt;0.05) in the early hours of maturation. The third experiments showed the influence of FSHr during IVM, which stimulated the resumption of meiosis, but in combination with PDE5 and PDE8 inhibitors meiosis was delayed (p &lt;0.05). Furthermore, FSHr causes increased levels of cAMP and its association with PDE5 and PDE8 inhibitors caused an additional increase (p &lt;0.05). Culture conditions studied in experiment four showed that induced maturation (pre-IVM for two hours with agents to elevate cAMP followed by 22 hours IVM with FSH associated with PDE inhibitors) delayed the resumption of meiotic maturation at nine hours, but has no effect on meiosis progression at 24, 28 and 30 hours. The treatments, however, did not improve oocyte competence after in vitro fertilization and caused minor variations in the activation of MAPK in oocytes and cumulus cells.

A resposta da produção in vitro de embriões (PIVE) é reduzida quando comparada à in vivo. O aprimoramento do conhecimento dos mecanismos de maturação de oócitos bovinos permite fornecer embasamento para incrementar os sistemas in vitro, aproximando-os do ideal fisiológico. O presente estudo visou investigar os efeitos da suplementação dos meios de maturação com FGF16 (10 ng/ml), BMP15 (100 ng/ml) e a interação de ambos sobre parâmetros relevantes ao desenvolvimento do complexo cumulus oócito (COC), tais como: expansão as células do cumulus (CC), fragmentação de DNA em CC e oócito, maturação nuclear oocitária, metabolismo energético e produção de progesterona. Os COC foram maturados em meios de tratamento (controle, FGF16, BMP15 e FGF16+BMP15) e avaliados em diferentes momentos da MIV (0 e 22 horas). A análise da expansão das CC demonstrou efeito positivo (p=0,0071) da BMP15 (11,34&plusmn;1,09 unidade arbitrária/UA) e da combinação FGF16&#43;BMP15 (11,34&plusmn;0,61 UA) em relação ao grupo controle (8,73&plusmn;0,44 UA) e ao suplementado com FGF16 (9,42&plusmn;0,65 UA). A presença de fragmentação de DNA em CC (p=0,0015) e oócitos (p=0,036) foi significativamente menor em COC tratados com BMP15 (11,73&plusmn;1,24 % e 3,81&plusmn;2,76 %, respectivamente) em comparação ao grupo FGF16 (22,54&plusmn;2,80 % e 31,13&plusmn;7,81 %, respectivamente). Ainda, o FGF16 causou aumento na incidência de fragmentação de DNA em CC, quando relacionado ao controle (16,04&plusmn;1,45 %). A taxa de maturação nuclear oocitária foi superior (p=0,014) no grupo suplementado com BMP15 (93,60&plusmn;4,03 %) em comparação aos grupos controle (80,80&plusmn;2,49 %) e FGF16 (76,75&plusmn;2,28 %), aproximando-se da totalidade. De forma inédita, descrevemos ação da BMP15 (10,79&plusmn;0,72 ng/ml) no incremento da produção de progesterona, sendo maior (p=0,0113) do que a produzida nos grupos controle (8,38&plusmn;0,39 ng/ml) e FGF16 (8,84&plusmn;0,45 ng/ml). Não foi evidenciado efeito dos tratamentos sobre o consumo de glicose e a produção de lactato. O presente estudo reforça o envolvimento da BMP15 na foliculogênese e na diferenciação do COC. Deste modo, a adição da BMP15 (100ng/ml) aos convencionais protocolos de PIVE pode ser de grande valia para elevar a efetividade desta biotecnologia. A suplementação de FGF16 (10ng/ml) se mostrou indiferente ao processo de maturação, permitindo inferir que o FGF16 não tenha envolvimento nas etapas da maturação compreendidas pelo presente estudo in vitro. Não foi observada ação sinérgica entre o FGF16 e a BMP15. / In vitro embryo production (IVEP) efficiency is reduced when compared to in vivo. Gaining knowledge of bovine oocyte maturation mechanisms will provide bases to improve in vitro systems. The present study assessed the in vitro effects of fibroblast growth factor 16 (FGF16), bone morphogenetic protein 15 (BMP15) and their interaction on relevant parameters to cumulus oocyte complex (COC) development, such as: cumulus cells (CC) expansion, oocyte and CC DNA fragmentation, nuclear maturation, energetic metabolism and progesterone production. COCs were matured in control or supplemented media containing, FGF16 (10ng/ml), BMP15 (100ng/ml), FGF16&plusmn;BMP15 and analyzed at different times of IVM (0 and 22 hours). CC expansion evaluation demonstrated a positive effect (p=0.0071) of BMP15 (11.34&plusmn;1.09 arbitrary unit/AU) and FGF16+BMP15 (11.34&plusmn;0,61 AU) when compared to control (8.73&plusmn;0.44 AU) and FGF16 groups (9.42&plusmn;0.65 UA). The presence of DNA fragmentation in CC (p=0.0015) and oocytes (p=0.036) were lower in COCs treated in media supplemented with BMP15 (11.73&plusmn;1.24 % and 3.81&plusmn2.76 %, respectively) in comparison to FGF16 group (22.54&plusmn;2.80 % and 31.13&plusmn;7.81 %, respectively). Moreover, FGF16 caused an increase in CC DNA fragmentation, when related to control (16.04&plusmn;1.45 %). Oocyte nuclear maturation rate was higher (p=0.014) in groups supplemented with BMP15 (93.60&plusmn;4.03 %) compared to control (80.80&plusmn;2.49 %) and FGF16 treatments (76.75&plusmn;2.28 %), almost reaching the totality of COCs. In an unprecedented way, we described the BMP15 increasing action on progesterone production (10.79&plusmn;0,72 ng/ml; p=0.0113) when compared to control (8.38&plusmn;0.39 ng/ml) and FGF16 groups (8.84&plusmn;0.45 ng/ml). There were no differences in glucose consumption and lactate production. The present study reinforces BMP15 involvement in folliculogenesis and COC differentiation. FGF16 (10 ng/ml) media supplementation did not improve any of the outcomes measured, suggesting that FGF16 is not involved in the maturation steps analyzed in the present in vitro study. Thus, the inclusion of BMP15 (100 ng/ml) to conventional IVEP protocols can be valuable to increase the effectiveness of this biotechnology. Synergistic action between FGF16 and BMP15 was not observed.

O objetivo deste estudo foi avaliar a eficiência da baixa tensão de oxigênio (5% de CO2; 5% de O2 e 90% de N2) na maturação oocitária in vitro em meio quimicamente definido (0,1% de PVA) ou suplementado com 10 % de PFF. Foram avaliados a migração dos grânulos corticais, a quantificação e distribuição da proteína HSP70, a maturação nuclear, as concentrações intracelulares da glutationa reduzida, a avaliação dos índices de penetração espermática e o desenvolvimento e qualidade de embriões fecundados in vitro em oócitos antes da maturação (0 hora) e após a maturação in vitro nos diferentes tratamentos (atmosfera = 5 ou 20% de O2 e suplementação do meio de maturação = 0,1% de PVA ou 10% de PFF). Para verificar a influência da atmosfera e da suplementação do meio no sistema de maturação foram avaliados o ciclo celular das células do cumulus, o número de células do cumulus por oócitos, as concentrações intracelulares de glutationa reduzida (GSH) das células do cumulus, as concentrações de TBARS no meio de maturação e a resistência das células do cumulus ao estresse oxidativo. Avaliações quanto às concentrações de GSH e HSP70 foram realizadas em oócitos in vivo, visando comparar a eficiência do sistema in vitro. Para a maioria dos parâmetros avaliados não houve interação entre a atmosfera e a suplementação do meio de maturação, indicando que o efeito da atmosfera independe do meio utilizado. Foi observado que em atmosfera com baixa tensão de O2 houve diminuição da concentração de glutationa nas células do cumulus, do índice de clivagem e do número total de blastômeros dos embriões e houve aumento do número de células por oócito após o período de maturação in vitro. A suplementação do meio de maturação com 0,1% de PVA diminuiu os índices de migração dos grânulos corticais, contudo não alterou os índices de penetração espermática. Os oócitos do grupo 0 hora apresentaram índices maiores de HSP70 do que cada um dos demais grupos, indicando provável diminuição dos estoques de HSP70 durante o período de maturação em todos os grupos de maturação in vitro. As células do cumulus provenientes de oócitos maturados em meio suplementado com 0,1% de PVA apresentaram maior número de células na fase S e G2/M do que o grupo 0 hora, entretanto isso não refletiu em aumento no número de células por oócito após a maturação. Este trabalho permite concluir que o uso de baixa tensão de oxigênio não melhora as condições do sistema de maturação oocitária in vitro em suínos, sendo que o efeito do uso desta atmosfera é, na maioria das variáveis avaliadas, independente do tipo de suplementação que se utiliza no meio de maturação in vitro. / The aim of this study was to evaluate the efficiency of low oxygen tension (5% CO2, 5% O2 and 90% N2) on in vitro oocyte maturation using defined media (0.1% PVA) or supplemented with 10% PFF. To achieve this goal, oocytes were evaluated prior to in vitro maturation (0 hour) and after in vitro maturation on different treatments (atmosphere = 5 or 20% O2 and media supplementation = 0.1% PVA or 10% PFF) for cortical granules migration, quantification and distribution of HSP70 protein, nuclear maturation, intracellular concentrations of reduced glutathione, evaluation of sperm penetration and development and quality of in vitro-produced embryos. Furthermore, to evaluate the effects on maturation system, several factors were analyzed, such as: the cell cycle phase of cumulus cells, the number of cumulus cells per oocyte, the intracellular concentrations of reduced glutathione in cumulus cells, the concentrations of TBARS in maturation media and the resistance of cumulus cells to the oxidative stress. Some of these evaluations were performed on in vivo oocytes, aiming to analyze oocyte competence after in vitro maturation. Concerning the majority of the parameters analyzed, there were no interaction between atmosphere and the supplementation of maturation media, indicating that the effect of atmosphere is independent of the media used. It was possible to observe that low tension atmosphere of O2 decreased glutathione concentrations in cumulus cells, cleavage rate and total number of embryo blastomeres and increased the number of cells per oocyte after the period of in vitro maturation. The maturation media supplementation with 0.1% PVA decreased the migration of cortical granules; however this fact did not have effect on in vitro sperm penetration levels. The 0 hour oocytes showed higher levels of HSP70 than each one of the in vitro maturated groups, indicating decrease of this protein stock during the maturation period in all of the in vitro maturated groups. The cumulus cells originated from maturated oocytes in supplemented media with 0.1% PVA showed higher number of cells in S and G2/M phase than 0 hour group; however this fact did not reflect in increased cell numbers per oocyte after maturation. Therefore, the use of low oxygen tension does not improve the conditions of the in vitro porcine oocyte maturation system and their effect in most of the factors analyzed is not dependent on the supplementation of maturation media.

O objetivo deste estudo foi avaliar a eficiência da baixa tensão de oxigênio (5% de CO2; 5% de O2 e 90% de N2) na maturação oocitária in vitro em meio quimicamente definido (0,1% de PVA) ou suplementado com 10 % de PFF. Foram avaliados a migração dos grânulos corticais, a quantificação e distribuição da proteína HSP70, a maturação nuclear, as concentrações intracelulares da glutationa reduzida, a avaliação dos índices de penetração espermática e o desenvolvimento e qualidade de embriões fecundados in vitro em oócitos antes da maturação (0 hora) e após a maturação in vitro nos diferentes tratamentos (atmosfera = 5 ou 20% de O2 e suplementação do meio de maturação = 0,1% de PVA ou 10% de PFF). Para verificar a influência da atmosfera e da suplementação do meio no sistema de maturação foram avaliados o ciclo celular das células do cumulus, o número de células do cumulus por oócitos, as concentrações intracelulares de glutationa reduzida (GSH) das células do cumulus, as concentrações de TBARS no meio de maturação e a resistência das células do cumulus ao estresse oxidativo. Avaliações quanto às concentrações de GSH e HSP70 foram realizadas em oócitos in vivo, visando comparar a eficiência do sistema in vitro. Para a maioria dos parâmetros avaliados não houve interação entre a atmosfera e a suplementação do meio de maturação, indicando que o efeito da atmosfera independe do meio utilizado. Foi observado que em atmosfera com baixa tensão de O2 houve diminuição da concentração de glutationa nas células do cumulus, do índice de clivagem e do número total de blastômeros dos embriões e houve aumento do número de células por oócito após o período de maturação in vitro. A suplementação do meio de maturação com 0,1% de PVA diminuiu os índices de migração dos grânulos corticais, contudo não alterou os índices de penetração espermática. Os oócitos do grupo 0 hora apresentaram índices maiores de HSP70 do que cada um dos demais grupos, indicando provável diminuição dos estoques de HSP70 durante o período de maturação em todos os grupos de maturação in vitro. As células do cumulus provenientes de oócitos maturados em meio suplementado com 0,1% de PVA apresentaram maior número de células na fase S e G2/M do que o grupo 0 hora, entretanto isso não refletiu em aumento no número de células por oócito após a maturação. Este trabalho permite concluir que o uso de baixa tensão de oxigênio não melhora as condições do sistema de maturação oocitária in vitro em suínos, sendo que o efeito do uso desta atmosfera é, na maioria das variáveis avaliadas, independente do tipo de suplementação que se utiliza no meio de maturação in vitro. / The aim of this study was to evaluate the efficiency of low oxygen tension (5% CO2, 5% O2 and 90% N2) on in vitro oocyte maturation using defined media (0.1% PVA) or supplemented with 10% PFF. To achieve this goal, oocytes were evaluated prior to in vitro maturation (0 hour) and after in vitro maturation on different treatments (atmosphere = 5 or 20% O2 and media supplementation = 0.1% PVA or 10% PFF) for cortical granules migration, quantification and distribution of HSP70 protein, nuclear maturation, intracellular concentrations of reduced glutathione, evaluation of sperm penetration and development and quality of in vitro-produced embryos. Furthermore, to evaluate the effects on maturation system, several factors were analyzed, such as: the cell cycle phase of cumulus cells, the number of cumulus cells per oocyte, the intracellular concentrations of reduced glutathione in cumulus cells, the concentrations of TBARS in maturation media and the resistance of cumulus cells to the oxidative stress. Some of these evaluations were performed on in vivo oocytes, aiming to analyze oocyte competence after in vitro maturation. Concerning the majority of the parameters analyzed, there were no interaction between atmosphere and the supplementation of maturation media, indicating that the effect of atmosphere is independent of the media used. It was possible to observe that low tension atmosphere of O2 decreased glutathione concentrations in cumulus cells, cleavage rate and total number of embryo blastomeres and increased the number of cells per oocyte after the period of in vitro maturation. The maturation media supplementation with 0.1% PVA decreased the migration of cortical granules; however this fact did not have effect on in vitro sperm penetration levels. The 0 hour oocytes showed higher levels of HSP70 than each one of the in vitro maturated groups, indicating decrease of this protein stock during the maturation period in all of the in vitro maturated groups. The cumulus cells originated from maturated oocytes in supplemented media with 0.1% PVA showed higher number of cells in S and G2/M phase than 0 hour group; however this fact did not reflect in increased cell numbers per oocyte after maturation. Therefore, the use of low oxygen tension does not improve the conditions of the in vitro porcine oocyte maturation system and their effect in most of the factors analyzed is not dependent on the supplementation of maturation media.