Diversos são os fatores que estão envolvidos no controle da maturação oocitária e na qualidade e competência do oócito. A melatonina (MEL) é um hormônio que apresenta diversas funções, como atividade antioxidante e antiapoptótica, além de influenciar diferentes vias de sinalização celular. Ainda há poucos estudos sobre o papel da MEL na maturação de oócitos e o camundongo, por sua rápida reprodução e menor custo de manutenção, é um excelente modelo amplamente utilizado para estudos in vitro e, particularmente in vivo. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o efeito da MEL sobre a maturação in vivo e in vitro e sua possível ação como protetor celular (antioxidante e/ou antiapoptótico) de complexos cumulus-oócitos (CCOs) murinos. No experimento 1, os animais receberam injeções de MEL nas concentrações de 0 (controle), 10 e 20 mg/kg/i.p./dia por 4 dias. Os CCOs foram maturados in vivo e recuperados 17 horas após a última injeção. No experimento 2, os animais receberam MEL nas mesmas dosagens do experimento anterior, porém por 3 dias. Os CCOs foram coletados 24 horas após a última injeção e maturados in vitro com hormônio folículo estimulante (0,5 µg/mL; FSH). No experimento 3, os CCOs foram maturados in vitro na presença de três diferentes doses de MEL (10-9, 10-6 e 10-3 M) ou em FSH (controle FSH). Por fim, no experimento 4, a melhor concentração de MEL (10-9 M) eleita no experimento 3, foi utilizada sozinha ou em associação com peróxido de hidrogênio (300µM; H2O2). Os CCOs foram maturados como no experimento anterior. Para os quatro experimentos foram avaliados a taxa de maturação mediante a extrusão do primeiro corpúsculo polar (1º CP) e a expressão de genes relacionados à apoptose (Bax e Bcl2l1) e enzimas antioxidantes (Gpx1, Sod1 e Sod2) por qPCR-RT tanto para as células do cumulus (CC), quanto para os oócitos (OO). No experimento 1, o tratamento com 20 mg/kg de MEL apresentou maior taxa de maturação in vivo de 80,3%, seguido do controle (69,4%) e 10 mg/kg de melatonina (62,4%; P>0,05). Para a expressão gênica não houve efeito de nenhum tratamento (P>0,05). No experimento 2, a taxa de maturação variou de 39 a 53,2% entre os tratamentos (P>0,05). Em CC, a expressão gênica foi diminuída de Bcl2l1 e aumentada de Gpx1 tratados com 20 mg/kg de MEL (P<0,05). Já para OO, somente houve aumento da expressão de Gpx1 para ambos os tratamentos com MEL (P<0,05). No experimento 3, a taxa de maturação foi de 48,9%, 53,7%, 56% e 57,3% para 10-3, 10-6, 10-9 M de MEL e FSH, respectivamente (P>0,05). As concentrações de 10-9 e 10-6 M de MEL aumentaram a expressão dos genes Gpx1 e Sod1 em CC (P<0,05). Em OO, somente houve aumento da expressão gênica de Bax na concentração de 10-6 M de MEL (P<0,05). No último experimento, não houve diferença significativa quanto à taxa de maturação, variando de 51,8% para o tratamento com H2O2 a 60% para o controle FSH (P>0,05). Em CC, Gpx1 e Sod1 tiveram suas expressões aumentadas em todos os tratamentos (P<0,05). De maneira contrária, o gene Bcl2l1 teve sua expressão diminuída (P<0,05). Com base nestes dados, conclui-se que a MEL aplicada in vivo não foi capaz de melhorar a taxa de maturação in vivo e in vitro, porém, em condições in vitro induziu a progressão da meiose em oócitos murinos. Além disso, em condições in vitro, genes antioxidantes como Gpx1 e Sod1 foram mais expressos em CC do que em OO em resposta ao tratamento com MEL, indicando a indução de um possível efeito protetor frente à condições de cultivo in vitro. / Many factors are involved in the control of oocyte maturation and developmental competence. Melatonin (MEL) is a hormone showing varied functions including antioxidant and antiapoptotic activities, besides influencing many cell signaling pathways. There are few studies on the role of MEL in oocyte maturation and the mouse, due to its quick reproduction and lower maintencance cost, is an interesting model widely used for in vitro and particularly in vivo studies. The aim of this work was to study the effects of MEL on in vivo and in vitro maturation and its cytoprotective action (antioxidant/antiapoptotic) in murine cumulus-oocyte complexes (CCOs). In experiment one, mice received MEL injections at concentrations of 0 (control), 10 and 20 mg/kg/i.p./day for 4 days. CCOs were in vivo matured and recovered 17 hours after the last injection. In experiment 2, the animals received MEL in the same dosages of the previous experiment, but for 3 days. CCOs were collected 24 hours after the last injection and in vitro matured with follicle stimulating hormone (FSH). In experiment 3, CCOs were in vitro matured with three MEL concentrations (10-9, 10-6 e 10-3 M) or FSH (FSH control). Finally, in the fourth experiment, the best concentration of MEL (10-9 M) selected in experiment 3 was used alone or in association with hydrogen peroxide (300 µM; H2O2). CCOs were matured as in the previous experiment. For all four experiments maturation rates were evaluated by extrusion of the first polar body and the expression of genes related to apoptosis (Bax and Bcl2l1) and antioxidant enzymes (Gpx1, Sod1 and Sod2) by qPCR-RT both cumulus cells (CC), and for the oocytes (OO) were assessed as well. In experiment 1, treatment with 20 mg/kg MEL showed a higher rate of in vivo maturation of 80.3%, followed by the control (69.4%) and 10 mg/kg MEL (62.4%; P>0.05). No effect for gene expression treatments (P>0.05) was observed. In experiment 2, maturation rate ranged from 39 to 53.2% between treatments (P>0.05). In CC, the gene expression was reduced for Bcl2l1 and enhanced for Gpx1 in animals treated with 20 mg/kg MEL (P<0.05). For OO, only Gpx1 expression was increased for both MEL treatments (P<0.05). In experiment 3, the maturation rates were 48.9, 53.7, 56 e 57.3% for MEL 10-3, 10-6, 10-9 M and FSH, respectively (P>0.05). MEL concentrations of 10-6 and 10-9 M increased expression of Gpx1 and Sod1 genes in CC (P<0.05). For OO, only Bax increased the gene expression in 10-6 M MEL concentration (P<0.05). In the last experiment, there was no significant difference in maturation rate, ranging from 51.8 for H2O2 to 60% for FSH control (P>0.05). Gpx1 and Sod1 genes had their expression increased in all the treatments in CC (P<0.05). For Bcl2l1 gene, the expression was decreased in CC as well (P<0.05). Based on these data, we conclude that MEL treatment in vivo was unable to promote maturation rate in vivo and in vitro, but under in vitro conditions it induced meiosis progression in murine oocytes. In addition, Gpx1 and Sod1 antioxidant genes were more expressed in CC than OO in response to MEL treatments in vitro indicating induction of a possible protective effect against in vitro culture conditions.

Diversos são os fatores que estão envolvidos no controle da maturação oocitária e na qualidade e competência do oócito. A melatonina (MEL) é um hormônio que apresenta diversas funções, como atividade antioxidante e antiapoptótica, além de influenciar diferentes vias de sinalização celular. Ainda há poucos estudos sobre o papel da MEL na maturação de oócitos e o camundongo, por sua rápida reprodução e menor custo de manutenção, é um excelente modelo amplamente utilizado para estudos in vitro e, particularmente in vivo. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o efeito da MEL sobre a maturação in vivo e in vitro e sua possível ação como protetor celular (antioxidante e/ou antiapoptótico) de complexos cumulus-oócitos (CCOs) murinos. No experimento 1, os animais receberam injeções de MEL nas concentrações de 0 (controle), 10 e 20 mg/kg/i.p./dia por 4 dias. Os CCOs foram maturados in vivo e recuperados 17 horas após a última injeção. No experimento 2, os animais receberam MEL nas mesmas dosagens do experimento anterior, porém por 3 dias. Os CCOs foram coletados 24 horas após a última injeção e maturados in vitro com hormônio folículo estimulante (0,5 µg/mL; FSH). No experimento 3, os CCOs foram maturados in vitro na presença de três diferentes doses de MEL (10-9, 10-6 e 10-3 M) ou em FSH (controle FSH). Por fim, no experimento 4, a melhor concentração de MEL (10-9 M) eleita no experimento 3, foi utilizada sozinha ou em associação com peróxido de hidrogênio (300µM; H2O2). Os CCOs foram maturados como no experimento anterior. Para os quatro experimentos foram avaliados a taxa de maturação mediante a extrusão do primeiro corpúsculo polar (1º CP) e a expressão de genes relacionados à apoptose (Bax e Bcl2l1) e enzimas antioxidantes (Gpx1, Sod1 e Sod2) por qPCR-RT tanto para as células do cumulus (CC), quanto para os oócitos (OO). No experimento 1, o tratamento com 20 mg/kg de MEL apresentou maior taxa de maturação in vivo de 80,3%, seguido do controle (69,4%) e 10 mg/kg de melatonina (62,4%; P>0,05). Para a expressão gênica não houve efeito de nenhum tratamento (P>0,05). No experimento 2, a taxa de maturação variou de 39 a 53,2% entre os tratamentos (P>0,05). Em CC, a expressão gênica foi diminuída de Bcl2l1 e aumentada de Gpx1 tratados com 20 mg/kg de MEL (P<0,05). Já para OO, somente houve aumento da expressão de Gpx1 para ambos os tratamentos com MEL (P<0,05). No experimento 3, a taxa de maturação foi de 48,9%, 53,7%, 56% e 57,3% para 10-3, 10-6, 10-9 M de MEL e FSH, respectivamente (P>0,05). As concentrações de 10-9 e 10-6 M de MEL aumentaram a expressão dos genes Gpx1 e Sod1 em CC (P<0,05). Em OO, somente houve aumento da expressão gênica de Bax na concentração de 10-6 M de MEL (P<0,05). No último experimento, não houve diferença significativa quanto à taxa de maturação, variando de 51,8% para o tratamento com H2O2 a 60% para o controle FSH (P>0,05). Em CC, Gpx1 e Sod1 tiveram suas expressões aumentadas em todos os tratamentos (P<0,05). De maneira contrária, o gene Bcl2l1 teve sua expressão diminuída (P<0,05). Com base nestes dados, conclui-se que a MEL aplicada in vivo não foi capaz de melhorar a taxa de maturação in vivo e in vitro, porém, em condições in vitro induziu a progressão da meiose em oócitos murinos. Além disso, em condições in vitro, genes antioxidantes como Gpx1 e Sod1 foram mais expressos em CC do que em OO em resposta ao tratamento com MEL, indicando a indução de um possível efeito protetor frente à condições de cultivo in vitro. / Many factors are involved in the control of oocyte maturation and developmental competence. Melatonin (MEL) is a hormone showing varied functions including antioxidant and antiapoptotic activities, besides influencing many cell signaling pathways. There are few studies on the role of MEL in oocyte maturation and the mouse, due to its quick reproduction and lower maintencance cost, is an interesting model widely used for in vitro and particularly in vivo studies. The aim of this work was to study the effects of MEL on in vivo and in vitro maturation and its cytoprotective action (antioxidant/antiapoptotic) in murine cumulus-oocyte complexes (CCOs). In experiment one, mice received MEL injections at concentrations of 0 (control), 10 and 20 mg/kg/i.p./day for 4 days. CCOs were in vivo matured and recovered 17 hours after the last injection. In experiment 2, the animals received MEL in the same dosages of the previous experiment, but for 3 days. CCOs were collected 24 hours after the last injection and in vitro matured with follicle stimulating hormone (FSH). In experiment 3, CCOs were in vitro matured with three MEL concentrations (10-9, 10-6 e 10-3 M) or FSH (FSH control). Finally, in the fourth experiment, the best concentration of MEL (10-9 M) selected in experiment 3 was used alone or in association with hydrogen peroxide (300 µM; H2O2). CCOs were matured as in the previous experiment. For all four experiments maturation rates were evaluated by extrusion of the first polar body and the expression of genes related to apoptosis (Bax and Bcl2l1) and antioxidant enzymes (Gpx1, Sod1 and Sod2) by qPCR-RT both cumulus cells (CC), and for the oocytes (OO) were assessed as well. In experiment 1, treatment with 20 mg/kg MEL showed a higher rate of in vivo maturation of 80.3%, followed by the control (69.4%) and 10 mg/kg MEL (62.4%; P>0.05). No effect for gene expression treatments (P>0.05) was observed. In experiment 2, maturation rate ranged from 39 to 53.2% between treatments (P>0.05). In CC, the gene expression was reduced for Bcl2l1 and enhanced for Gpx1 in animals treated with 20 mg/kg MEL (P<0.05). For OO, only Gpx1 expression was increased for both MEL treatments (P<0.05). In experiment 3, the maturation rates were 48.9, 53.7, 56 e 57.3% for MEL 10-3, 10-6, 10-9 M and FSH, respectively (P>0.05). MEL concentrations of 10-6 and 10-9 M increased expression of Gpx1 and Sod1 genes in CC (P<0.05). For OO, only Bax increased the gene expression in 10-6 M MEL concentration (P<0.05). In the last experiment, there was no significant difference in maturation rate, ranging from 51.8 for H2O2 to 60% for FSH control (P>0.05). Gpx1 and Sod1 genes had their expression increased in all the treatments in CC (P<0.05). For Bcl2l1 gene, the expression was decreased in CC as well (P<0.05). Based on these data, we conclude that MEL treatment in vivo was unable to promote maturation rate in vivo and in vitro, but under in vitro conditions it induced meiosis progression in murine oocytes. In addition, Gpx1 and Sod1 antioxidant genes were more expressed in CC than OO in response to MEL treatments in vitro indicating induction of a possible protective effect against in vitro culture conditions.