The aim of this research was to identify the molecular mechanisms that promote spontaneous activation in rat eggs after their recovery from the oviduct. Typically, mammalian eggs await fertilisation arrested at the second metaphase II of meiosis. However, ovulated rat eggs spontaneously enter anaphase II when exposed to in vitro culture. After extrusion of the second polar body, these spontaneously activated eggs do not proceed to interphase but become arrested at metaphase III stage with chromatids scattered in the egg cytoplasm. This instability may be one factor that has made it more difficult to establish reliable protocols for somatic cell nuclear transfer in rats. The triggers of spontaneous activation and signalling pathways leading to the metaphase III progression are largely unknown. Analyses of signalling pathways that are involved in the regulation of final stages of meiosis during fertilisation revealed several anomalies that were associated with spontaneous activation and the transition from metaphase II to metaphase III. Metaphase II arrested eggs usually exhibit an increased level of maturation promoting factor (MPF) activity. Spontaneous activation in rat eggs was associated with a drop in MPF activity at the time of the second polar body extrusion. MPF is composed of a catalytic subunit, CDK1, and a regulatory subunit, cyclin B1. Interestingly, the level of cyclin B1 was stable throughout spontaneous activation. Post-translational modifications of CDK1 can influence MPF activity: whereas no inhibitory phosphorylation on Tyr15 of CDK1 was found; a decrease in activating Thr161 phosphorylation of CDK1 was associated with the time of the second polar body extrusion, and hence could contribute to the transient MPF inactivation. MAPK (p42/p44) activity has been shown to decrease during egg activation in fertilisation. By contrast, during spontaneous activation, MAPK (p42/p44) remained active and thus resembled the profile usually found between two meiotic divisions (metaphase I to metaphase II). Securin, a protein which prevents premature chromatid separation, was degraded in eggs going through spontaneous activation. Cytostatic factor (CSF) is a biochemical activity, which enables stable metaphase II arrest in ovulated eggs of vertebrates. Recently, the endogenous meiotic inhibitor 2, EMI2, was confirmed as the major component of CSF. For egg activation to occur, the CSF must be destroyed. At the beginning of egg activation, Ca2+/calmodulin kinase (CaMKII) promotes posttranslational modifications of EMI2, leading to its degradation. In the rat, inhibition of CaMKII activity stably prevented the onset of spontaneous activation in a subset of metaphase II eggs. However, no degradation of EMI2 protein was found at the start of abortive metaphase II exit. This finding revealed that one of the central elements of the CSF pathway, EMI2, could be preserved in the rat eggs going through spontaneous activation. In order to study the mechanisms regulating EMI2 stability in rat oocyte maturation and spontaneous activation, functional analysis of ectopically expressed synthetic mRNA was performed. The mechanism enabling EMI2 degradation became active 12 hours after the start of oocyte maturation. The C-terminal fragment of EMI2, known to be non-degradable in Xenopus oocyte maturation, was significantly more stable than the full-length counterpart in matured rat eggs but not during oocyte maturation. Interestingly, C-terminal EMI2 became degraded in parthenogenetic rat embryos. This indicated that additional not previously reported mechanisms responsible for EMI2 degradation might exist in the rat. The microinjection of metaphase II rat eggs with the C-terminal fragment of EMI2 or IVT full-length EMI2 protein had little effect on the progression of spontaneous activation. Taken together, these observations suggest that abortive spontaneous activation in rat eggs was a result of incomplete engagement of signalling pathways normally triggered in fertilisation or parthenogenetic activation. Activation of CaMKII initiated pathways that allowed anaphase entry and chromatid segregation. At the same time, not all pathways normally triggered during fertilisation or parthenogenetic activation were fully engaged, possibly due to the presence of non-degraded component of CSF. Abortive incomplete activation results in the re-establishment of high level of MPF activity in metaphase III eggs. Early prevention of CaMKII activation, perhaps by blocking [Ca2+ i] signalling, may provide a means of holding ovulated eggs at metaphase II prior to enucleation and somatic cell nuclear transfer.

Orientador: Sony Dimas Bicudo / Banca: Eunice Oba / Resumo: O presente estudo visou avaliar a resposta ovariana a superestimulação utilizando 80UI de FSH e 300UI de eCG após ablação por laparoscopic ovum pic-up (LOPU1) de todos os folículos visíveis presentes em ambos os ovários. Determinar o melhor momento para realização de uma nova LOPU (LOPU2), mediante a avaliação ultrassonográfica dos ovários a cada 12 horas após LOPU1. E comparar a respostas ovariana do tratamento Duplo LOPU (DLOPU) com o tratamento One Shot adaptado de Baldassarre (1996), quanto a quantidades dos Complexos Cumulos-Oócito (COCs), e qualidade das estruturas obtidas e após processo de maturação in vitro (MIV) por 24 horas. Foi determinado o momento para realização da LOPU2 em 36 horas após a superestimulação. A média de folículos presentes na avaliação ultrassonográfica imediatamente antes a LOPU em ambos os tratamentos foi cerca de 9 estruturas, não diferindo da media de folículos aspirados, a taxa de recuperação comum aos dois tratamentos foi de 62,5%. A avaliação imediata das estruturas obtidas bem como a após 24 de MIV demonstrou que não houve diferença qualitativa COCs entre os tratamentos / Abstract: The present study aimed to evaluate the ovarian response to superstimulation using 80UI FSH and eCG 300UI after ablation LOPU (LOPU1) of all follicles present in both ovaries. Determine mlehor time to make a new LOPU (LOPU2) by ultrasound evaluation of the ovaries every 12 hours LOPU1. And comparing the responses ovarian DLOPU treatment with the treatment Ono Shot adapted Baldassarre (1996) with the DLOPU described here, the amounts of COC and quality of the structures obtained after process and IVM for 24 hours. It was determined the time for completion of LOPU2 in 36 hours after the overstimulation. The mean number of follicles present in the ultrasonographic evaluation immediately before the LOPU in both treatments was about 9 structures did not differ from follicles aspirated media, the recovery rate common to the two treatments was 62.5%. Immediate assessment of the structures obtained as well as after 24 IVM demonstrated that COCs do not hear qualitative difference between treatments / Mestre

O objetivo do presente estudo foi analisar a expressão gênica dos receptores de estrógeno (ERα e ERβ) e progesterona (PR) em oócitos e células do cumulus de cadelas nas diferentes fases do ciclo estral. Ovários de cadelas previamente avaliadas e submetidas à ovário-histerectomia foram fatiados, sob refrigeração, em PBS com 10% de SFB. No momento imediatamente pré-cirúrgico foi colhido sangue da cadela, que foi submetido posteriormente à dosagem de estradiol e progesterona. As cadelas foram agrupadas nas diferentes fases do ciclo estral de acordo com a avaliação prévia por colpocitologia, colposcopia e dosagem sérica de progesterona. Os oócitos recuperados após o fatiamento foram denudados mecanicamente. Oócitos e células do cumulus foram criopreservados separadamente e posteriormente foram submetidas a PCR em tempo real para quantificação relativa dos genes de interesse. A expressão gênica de ERα, ERβ e PR em oócitos e células do cumulus não foi diferente nas fases do ciclo estral. Foi possível, pela primeira vez, relatar a presença de ERα e ERβ em oócitos de cadelas. / The objective of the present study was to analyze the gene expression of estrogen (ERα and ERβ) and progesterone (PR) receptors in oocytes and cumulus cells on different phases of the estrous cycle in dogs. Ovaries from selected bitches were recovered after ovary-hysterectomy and sliced at low temperatures in PBS supplemented with 10% FCS. Immediately after surgery, blood samples were harvested for measurement of estrogen and progesterone serum concentration. Bitches were grouped within different phases of the estrous cycles, according to previous evaluation of colpocytology, colposcopy and serum progesterone levels. Oocytes recovered after slicing were mechanically denuded. Isolated oocytes and cumulus cells were cryopreserved and submitted to RT-PCR followed by a real time PCR for relative quantification of gene expression. Gene expression of ERα, ERβ and PR in oocytes and cumulus cells was not different among phases of the estrous cycles. For the first time it was possible to demonstrate ERα and ERβ in dog oocytes.

A qualidade do oócito é um fator limitante na fertilidade das fêmeas e reflete seu intrínseco potencial ao desenvolvimento embrionário subsequente. As alterações moleculares e bioquímicas no processo de maturação dos oócitos são necessárias para permitir a fecundação destes. Sob influência das gonadotrofinas, uma cascata de eventos é desencadeada, alterando a expressão gênica e a estrutura dos folículos. A maturação ocorre pelo intercâmbio entre o oócito e as células do cumulus que irão fornecer fatores para o desenvolvimento do oócito e criar o microambiente necessário para garantir o sucesso na maturação. A ação do FSH sobre a retomada da meiose ocorre, possivelmente, por ativação da proteína quinase C (PKC). A via de sinalização desta proteína parece estar envolvida na ativação da quinase ativada por mitógeno (MAPK) em oócitos e células do cumulus, na maturação induzida por FSH e LH, além de regular a síntese do Fator de Crescimento Epidermal (EGF). Deste modo, o objetivo do presente trabalho foi avaliar a ação da PKC na maturação de oócitos bovinos e se esta ativação envolve o EGF. Para tal foram realizados dois experimentos. Em ambos, a progressão do ciclo celular foi avaliada utilizando a sonda fluorescente Hoechst 33342. A expansão das células do cumulus foi avaliada utilizando-se o software Image Pro Plus 5.1 para análise das imagens dos oócitos geradas em microscópio Olympus IX81. O maior diâmetro de cada complexo cumulus oócito foi adotado como parâmetro de mensuração da expansão. A dosagem de progesterona do meio de cultivo foi realizada pela técnica de RIA. A ativação da PKC e da MAPK foi avaliada pela técnica de Western blot. Os dados foram avaliados pelo software SigmaPlot versão 12.2 e submetidos ao teste de normalidade (Shapiro-Wilk). Quando necessário, os dados foram transformados. Para comparação entre dois tratamentos, utilizou-se o teste t-student. Para mais de dois tratamentos foi realizada análise de variância e teste de comparação de médias (TUKEY), considerando-se 0,05 para rejeitar a hipótese de nulidade. No experimento 1 foi avaliado se a ativação da PKC foi estimulada por gonadotrofinas. Os oócitos foram maturados in vitro tratados com gonadotrofinas, na presença ou ausência do inibidor de PKC. A presença do inibidor de PKC diminuiu as taxas de quebra de vesícula germinativa e a expansão das células do cumulus, sem alterar a esteroidogênese. Estes resultados demonstram que a PKC participa da via de sinalização da retomada da meiose. No experimento 2 foi avaliado se o EGF está envolvido na via regulada pela PKC. Os oócitos foram maturados in vitro, na presença ou ausência de LH e FSH, do inibidor de PKC e do EGF. O EGF foi capaz de reverter os efeitos do inibidor de PKC, aumentando as taxas de quebra de vesícula germinativa e a expansão de células do cumulus. Não foi possível detectar, nas condições deste experimento, a ativação das proteínas PKC e MAPK através do Western Blot. Este trabalho permite concluir que a via de sinalização da maturação de oócitos bovinos envolve a PKC e sugere a participação do EGF nesta via. / Oocyte quality is a limiting factor in female fertility and reflects its potential to the subsequent embryonic development. Molecular and biochemical alterations during the oocyte maturation process are needed to allow fecundation. Under gonadotropin influence, cascade of events occurs changing gene expression and follicle structure. Maturation depends on the interaction between oocyte and cumulus cells interaction, which provides factors for oocyte development and create the ideal microenvironment for the success of the maturation process. The FSH stimulation of meiosis resumption probably occurs through PKC activation. The signaling pathway of PKC might be involved by the mitogen activated protein kinase (MAPK) in oocytes and cumulus cells during FSH-LH induced maturation. Furthermore, MAPK regulates the epidermal growth factor (EGF) synthesis. The aim of the present study was to evaluate PKC function during bovine oocyte maturation and if its activity involves EGF. Two experiments were performed. In both experiments, the cell cycle progression was analyzed by Hoechst 33342 fluorescent dye. The cumulus cells expansion was performed using software Image Pro Plus 5.1 by the analysis of oocyte images taken in Olympus IX81 microscope. The highest diameter of each cumulus oocyte complex was recorded as the expansion value. The RIA and Western Blot techniques were used to measure progesterone concentration in the culture media and the PKC and MAPK activity, respectively. Data was analyzed by SigmaPlot software, version 12.2. The Shapiro-Wilk test was used to assess for normality and, when needed, the data was transformed. Student t tests were carried out to compare two treatments. Differences between more than two means were assessed by analysis of variance followed by Tukey test, considering P-value lower than 0.05 as statistically significant. Experiment 1 studied whether PKC function was stimulated by gonadotropins. FSH and LH were used for oocyte maturation in vitro, with or without PKC inhibitor. The presence of PKC inhibitor decreased germinal vesicle breakdown and the cumulus cells expansion, but did not alter the steroidogenesis. These results show that PKC participates in the signaling pathway of meiosis resumption. The Experiment 2 evaluated whether EGF influences PKC signaling pathway. The oocytes were matured in vitro, in the presence or absence of LH and FSH, PKC inhibitor and EGF. Epidermal Growth Factor was able to reverse PKC inhibitor effects, increasing germinal vesicle breakdown rates and cumulus cells expansion. The Western Blot technique was not able to detect PKC and MAPK activity, considering the conditions of this study. In conclusion, PKC is involved in the signaling pathway of bovine oocytes maturation and its pathway is mediated by EGF.

As novas biotécnicas são ferramentas inovadoras no estudo da fisiologia da reprodução de cães, bem como na preservação do material genético de espécies ameaçadas de extinção. Tendo em vista, pois, a relevância de tais ferramentas, emprestou-se a este estudo o objetivo maior de avaliar os efeitos do 17-ß estradiol, progesterona e do co-cultivo em células da tuba uterina na maturação in vitro de oócitos de cães. Ovários de cadelas em anestro foram fatiados em PBS com 10% SFB. Os oócitos foram selecionados e divididos em 8 grupos: grupo 1 (sem suplementação hormonal), grupo 2 (20 µg/ml de 17-ß estradiol), grupo 3 (20 µg/ml de progesterona), grupo 4 (20 µg/ml de 17-ß estradiol e 20 µg/ml de progesterona), grupo 5 (co-cultivo em células da tuba uterina sem suplementação hormonal), grupo 6 (co-cultivo em células da tuba uterina + 20 mg/ml de 17-ß estradiol), grupo 7 (co-cultivo em células da tuba uterina + 20 µg/ml de progesterona) e grupo 8 (co-cultivo em células da tuba uterina + 20 µg/ml de 17-ß estradiol + 20 µg/ml de progesterona). O cultivo das células da tuba uterina foi realizado por no mínimo 48 horas previamente à adição dos oócitos. Para a maturação, utilizou-se TCM 199 suplementado com 2,5 µg/ml de FSH e 5 µg/ml de LH. Decorridas 48, 72 e 96 horas em estufa a 39&ordm;C, 5% de CO2 em ar e alta umidade, os oócitos foram fixados em paraformaldeído a 4% com Triton 10X e corados com Hoescht 33342 (10 µg/ml) em glicerol. O estágio de maturação nuclear (vesícula germinativa - VG, quebra da vesícula germinativa – QVG, metáfase I – MI, metáfase II – MII, degenerados ou não passíveis de determinação) foi avaliado em microscópio invertido equipado com luz ultravioleta e filtro de 365-420 de excitação/emissão. Os dados foram analisados mediante o PROC NPAR1WAY de análise de variância não paramétrica, sendo o efeito dos tratamentos verificado por meio do teste de Kruskal-Wallis, e as comparações múltiplas do teste de Wilcoxon com os tratamentos comparados dois a dois, considerando as diferenças significativas quando p<0,05. Verificou-se influência positiva da suplementação hormonal no desenvolvimento oocitário in vitro, particularmente com referência à adição de progesterona, associada ou não ao estrógeno. Não houve influência significativa do co-cultivo de células da tuba uterina na maturação oocitária em comparação aos meios de cultivo, sem presença de células epiteliais da tuba uterina, suplementados com hormônios esteróides. Conquanto sem significância estatística, verificou-se tendência de os oócitos, obtidos de cadelas em anestro, desenvolverem-se ao estágio de metáfase II após o período de maturação de 96 horas. Demonstrou-se, portanto, ser plenamente exeqüível o estudo da maturação de oócitos de cães em sistemas de cultivo in vitro a partir de ovários obtidos por ovário-histerectomia, tal estudo propicia, ademais, a pesquisa de características reprodutivas fisiológicas da espécie. / Recent biotechniques are innovative tools for the canine reproductive physiology research, as well as for assisted reproduction of endangered species. The aim of this study was to evaluate the effects of estradiol-17ß, progesterone and the co-culture with oviductal ephitelial cells on in vitro maturation. Ovaries from anestrous bitches were sliced in PBS with 10% FCS. Oocytes were selected and distributed in 8 groups: group 1 (no hormonal suplementation), group 2 (estradiol-17ß at 20 µg/ml), group 3 (progesterone at 20 µg/ml), group 4 (estradiol-17ß at 20 µg/ml + progesterone at 20 µg/ml), group 5 (co-culture in oviductal ephitelial cells without hormonal suplementation), group 6 (co-culture in oviductal ephitelial cells + estradiol-17ß at 20 µg/ml), group 7 (co-culture with oviductal ephitelial cells + progesterone at 20 µg/ml) and group 8 (co-culture with oviductal ephitelial cells + estradiol-17ß at 20 µg/ml + progesterone at 20 µg/ml). Oviductal ephitelial cells culture was performed at least 48 hours prior to oocyte co-culture. For in vitro maturation, TCM 199 supplemented with FSH (2.5 &micro;g/ml) and LH (5 &micro;g/ml) was utilized. After periods of 48, 72 and 96 hour at 39ºC in humidified atmosphere of 5% CO2 in air, oocytes were fixed with Triton-X10 in paraformaldehyde at 4% and and stained with Hoescht 33342 (10 µg/ml) in glycerol. Oocytes were examined through an inverted fluorescence microscope equipped with a 365-420 nm wavelength excitation/emisson filter. Nuclear maturation was classified according to chromatin configuration as: germinal vesicle stage (GV), germinal vesicle break down (GVBD), metaphase I (MI), metaphase II (MII) and degenerated and unidentifiable oocytes. Data was evaluated through PROC NPAR1WAY of non parametrical variance analysis and treatment was verified by the Kruskal-Wallis test and the Wilcoxon test for multiple comparisions. Differences were considered significant at p<0.05. Positive influence of hormonal supplementation for oocyte development rates was verified, particularly with respec to progesterone. No significant influence of oviductal cells co-culture was however verified. In addition, a tendency of the oocytes reaching metaphase II in the 96 hour period was observed. Therefore, the study of canine in vitro oocyte maturation is feasible and provides an important tool for reproductive physiology research.

A fecundação resulta no aumento intracelular de cálcio que é necessário para a transição do oócito até o estádio de zigoto. Os eventos que ocorrem durante esta transição são caracterizados como ativação, sendo estes dependentes de cálcio. Entretanto, os eventos bioquímicos que ocorrem durante a ativação ainda não estão completamente elucidados. A proteína quinase C (PKC) e a proteína quinase dependente de cálcio/calmodulina (CaMKII), por apresentarem atividade durante a fecundação e por serem ativadas por cálcio são implicadas na regulação dos eventos da ativação. Entretanto, existem muitas dúvidas sobre o real papel destas proteínas na ativação do oócito. Deste modo, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o papel da PKC e da CaMKII na ativação de oócitos bovinos. Para tal, oócitos bovinos maturados in vitro foram ativados partenogeneticamente (AP) com cálcio ionóforo A23187 (5&mu;M) por 5 minutos, sendo a retomada da meiose, a organização do citoesqueleto e do retículo endoplasmático (RE) avaliada 1 hora após a ativação. No experimento 1 foi avaliado o papel da CaMKII nestes eventos. Os oócitos foram AP na presença ou ausência de 100M do inibidor de CaMKII (Autocamtide-2 Related Inhibitory Peptide, Myristoylated). A inibição da CaMKII não afetou a retomada da meiose e nem a distribuição dos RE, após a AP. Entretanto, não ocorreu a rotação do fuso meiótico no estádio de telófase II quando a CaMKII foi inibidada. Estes resultados demonstram que embora a CaMKII não tenha efeito na retomada da meiose, esta proteína participa na progressão do ciclo celular de oócitos bovinos, após a AP. No experimento 2 foi avaliado o papel da PKC em oócitos bovinos AP. Os oócitos foram ativados partenogeneticamente na presença ou ausência de 10&mu;M do inibidor de PKC (Bisindolymaleimide I). A inibição da PKC não afetou a retomada da meiose e nem a progressão pelo ciclo celular até o estádio de telófase II. Entretanto, a organização do RE foi afetada pela inibição da PKC. Resultado semelhante foi obtido quando os oócitos foram ativados na presença de citocalasina C, um despolimerizador de filamentos de actina. O presente experimento demonstra a participação da via PKC-actina na organização do RE na ativação de oócitos bovinos. / The intracellular calcium increase resulting from fertilization is necessary for oocyte transition to zygote. The events that occur during this transition are characterized as activation, which are dependent on calcium. However the biochemical events that occur during this activation are still not fully elucidated. The protein kinase C (PKC) and the calcium/calmodulin-dependent protein kinase II (CaMKII), are involved in regulating the events of activation, since these proteins have activity during fertilization and are activated by calcium. However there are many doubts about the real role of these proteins in the oocyte activation. Thus, the objective of this study was to evaluate the role of PKC and CaMKII in bovine oocyte activation. For this purpose, in vitro matured bovines oocytes were parthenogenetically activated (PA) by using calcium ionophore A23187 (5&mu;M) for five minutes, and the resumption of meiosis, the cytoskeleton organization and the endoplasmic reticulum (ER) organization were evaluated 1 hour post-activation. In experiment 1, were evaluated the role of CaMKII in these events. The oocytes were PA in the presence or absence of 100M of CaMKII inhibitor (Autocamtide-2 Related Inhibitory Peptide, Myristoylated). The inhibition of CaMKII did not affect the meiosis resumption and the ER after the PA. However, there was no spindle rotation at telophase II stage when the CaMKII was inhibited. These results showed that although the CamKII has no effect on resumption of meiosis, it participates in the regulation of cell cycle progression after PA of bovine oocytes. In experiment 2, was evaluated the role of PKC on PA bovine oocytes. The oocytes were parthenogenetically activated in the presence or absence of 10&mu;M of PKC inhibitor (Bisindolymaleimide I). The PKC inhibition did not affected the resumption of meiosis and the progression through the cell cycle until the stage of telophase II. However, the ER organization was affected by PKC inhibition. A similar result was obtained when the oocytes were activated in the presence of cytochalasin C, which promotes the depolymerization of the actin filaments. The current experiment showed the participation of the PKC-actin pathway at the ER organization in the bovine oocytes activation.

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.

Biotecnologias como a Ovum Pick-Up e a Produção In vitro de embriões (OPU-PIVE) tem sido uma importante ferramenta para alcançar o melhoramento genético rápido nos rebanhos, diminuindo o intervalo entre gerações. No Brasil, a PIVE está em fase de crescimento e representa 70,7% de toda a produção in vitro mundial. Contudo a OPU-PIVE é ainda ineficiente em vacas de leite, especialmente devido à sua reduzida população folicular. Muitos estudos têm mostrado um efeito positivo do FSH em gado de leite e corte. Recentemente, a pré-estimulação com FSH mostrou ser capaz de aumentar o diâmetro dos folículos aspirados e a porcentagem de embriões transferíveis. O FSH estimula o recrutamento dos folículos na fase antral, fazendo com que eles possam se desenvolver até o momento em que ocorre a divergência e um ou mais folículos se torne dominante. A hipótese do presente estudo é que o uso de FSH (200 mg), fracionado em 4 ou 6 aplicações, em vacas holandesas não lactantes, com emergência de onda folicular sincronizada, aumenta o número de folículos ovarianos, o número de oócitos viáveis e a quantidade de embriões na produção in vitro. Trinta e seis vacas Holandesas não lactantes foram utilizadas como doadoras de oócitos e distribuídas em três tratamentos: Controle (C), 4 aplicações de FSH (F4) e 6 aplicações de FSH (F6). Todas as vacas foram submetidas ao mesmo protocolo de sincronização de emergência de onda folicular, diferindo apenas pela administração e número de 4 ou 6 doses de FSH, conforme descrito acima. Em dia aleatório do ciclo estral (D0), todas as vacas receberam um dispositivo de P4 (Primer&reg;, Tecnopec-Agener União, São Paulo, SP, Brasil) e 2 mg de benzoato de estradiol (Ric-BE&reg;, Tecnopec-Agener União, São Paulo, SP, Brasil). Três dias após (D3), foi administrado 0,530 mg de Cloprostenol Sódico (Cioprostinn&reg;, Innovare Biotecnologia e Saúde Animal Ltda, Monte Aprazível, SP, Brasil), induzindo a luteólise com a intenção de liberar espaço no estroma ovariano para o crescimento folicular e facilitar a visualização de folículos na OPU. Vacas do grupo C não receberam tratamentos adicionais. Vacas do grupo F4 receberam 200 mg de FSH (Folltropin - Bioniche Anim,al Health, Belleville, ON, Canadá) fracionados em 4 aplicações de equivalentes concentrações em intervalos de 12 h, iniciando no D4 pela manhã. Vacas do grupo F6 receberam 200 mg de FSH fracionados em 6 aplicações de equivalentes concentrações em intervalos aproximados de 12 h, tendo início no D3 pela manhã. No D7, o dispositivo foi removido e a OPU realizada concomitantemente à contagem dos folículos existentes nos ovários. Os oócitos considerados viáveis foram fertilizados in vitro com sêmen sexado de touros da raça Holandesa. Os dados foram analisados pelo PROC GLIMIX do SAS 9.3, utilizando contrastes ortogonais C1 (C x FSH) e C2 (F4 x F6). Não houve efeito de tratamento no número de folículos (C = 53,3 &plusmn; 4,9 vs FSH = 51,36 &plusmn; 3,1;P = 0,89), número total de oócitos (C = 19,46 &plusmn; 1,64 vs FSH = 18,47 &plusmn; 1,27; P = 0,55), número de oócitos viáveis (C = 12,57 &plusmn; 1,26 vs FSH = 12,70 &plusmn; 1,03; P= 0,606), taxa de recuperação de oócitos (C = 36,5% vs FSH = 36,0%; P = 0,48) e produção de embriões in vitro (C = 4,11 &plusmn; 0,52 vs FSH = 4,32 &plusmn; 0,46; P = 0,79). Apesar de não ter havido efeito no número de folículos, o tratamento com FSH alterou a distribuição dos mesmos, proporcionando o aumento no número de folículos médios (6 a 10 mm). No entanto, não houve efeito do tratamento com FSH no número de oócitos totais e viáveis recuperados, nem na produção de embriões. / Reproductive biotechnologies such as Ovum Pick-Up and in vitro Embryo production (OPU-IVEP) have been widely used as important tools to achieve faster genetic improvement in herds, diminishing the intervals between generations. In Brazil, in vitro Embryo Production (IVEP) is growing in popularity and accounts for 70.7% of all in vitro embryo production worldwide. However, the OPU-IVEP is still poorly efficient in high-producing dairy cattle, especially because of their reduced follicular population. Several studies have shown a positive effect of FSH on OPU-IVEP yeld. Recently, FSH pre-stimulation has shown to be able to increase the diameter of aspirated follicles and the percentage of transferable embryos. The hormone FSH stimulates follicle recruitment in the antral phase, in the way that they develop until the moment of divergence and one or more follicles becomes dominant. The hypothesis of this study is that the use of 200mg FSH split into 6 doses in non-lactating Holstein cows with a synchronized follicular wave emergence increases the number of follicles, the recovery rate and the number of embryos produced in vitro. Thirty six Holstein cows used as oocyte donors were homogenously allocated to one of three treatment groups in a 3x3 Latin square design: Control (C); 4 doses of FHS (FSH4); 6 doses of FSH (F6). All cows were synchronized using the same protocol for synchronization of follicular wave emergence, except for the administration and number of doses of FSH as previously described. At random days of the estrous cycle known as D0, all cows received an intravaginal P4 device (Primer&reg;, Tecnopec-Agener União, São Paulo, Brazil) and 2mg estradiol benzoate (Ric-BE&reg;, Tecnopec-Agener União). Three days after (D3), all cows received 0.530 mg D-Cloprostenol (Cioprostinn&reg;, Innovare Biotecnologia e Saúde Animal Ltda, Monte Aprazível, SP, Brasil). Cows from the Control group received no additional treatment. Cows from group FSH4 were treated with 200 mg of FSH split in 4 doses of similar concentration given approximately 12 h apart, starting on D4 AM. Cows form group FSH6 were treated with 200 mg of FSH split in 6 doses of similar concentration given approximately 12 h apart, starting on D3 AM. On D7, the device was removed and OPU was performed concomitant with antral follicle count in each ovary. The oocytes considered as viable were sent to IVEP. Data was analyzed using the Glimmix of SAS 9.3, with orthogonal contrasts C1 (C x Treatment with FSH) and C2 (FSH4 x F6). There was no effect on the number of antral follicle (C = 53.3 &plusmn; 4.9 vs FSH = 51.36 &plusmn; 3.1;P = 0.89), number of total oocytes (C = 19.46 &plusmn; 1.64 vs FSH = 18.47 &plusmn; 1.27; P = 0.55), number of viable oocytes (C = 12.57 &plusmn; 1.26 vs FSH = 12.70 &plusmn; 1.03; P= 0.61), oocyte recovery rate (C = 36.5% vs FSH = 36.0%; P = 0.48) and number of embryos produced in vitro (C = 4.11 &plusmn; 0.52 vs FSH = 4.32 &plusmn; 0.46; P = 0.79). Although FSH treatment did not affect the number of follicles, it affected the distribution of them, increasing the number of follicles from 6 to 10 mm. However, FSH treatment did not alter the total number of oocytes and number of viable oocytes or embryo production.

Para aferir as prováveis causas da baixa taxa de recuperação de estruturas embrionárias em búfalas superovuladas, foram realizados 4 experimentos. No Exp.1, foram utilizados sistemas genitais de búfalas e de vacas tratadas para a indução de ovulações única ou múltipla (fatorial 2x2). Os sistemas genitais foram submetidos à morfometria, os ovidutos foram lavados para a recuperação dos oócitos e, posteriormente, foram encaminhados à histologia. A taxa de recuperação de oócitos e o volume dos ovários foram maiores para as vacas que para as búfalas (P&lt;0,05). A área das fímbrias foi maior para as búfalas que para as vacas (P&lt;0,05). As camadas musculares do infundíbulo e do istmo foram mais espessas para as búfalas que para as vacas (P&lt;0,05) e, na ampola, não foi verificado diferença nesta medida entre as espécies (P&gt;0,05). No Exp.2 foram utilizados ovidutos de búfalas e de vacas, tratadas para a indução de ovulação única. Os ovidutos foram abertos, colocados em meio de cultura com ou sem E2 (fatorial 2x2) e incubados por 30 minutos. Após o período de incubação, foram colocadas microesferas na superfície dos ovidutos para a aferição do movimento ciliar. As microesferas no infundíbulo direcionaram-se para o útero (P&gt;0,05). Na ampola, direcionaram-se para o útero e para o ovário (P&gt;0,05). No istmo das vacas, direcionaram-se para o ovário e no das búfalas, para o útero (P&lt;0,05). A presença de E2 no meio de cultura não interferiu na direção do deslocamento das microesferas em nenhuma porção dos ovidutos de búfalas e de vacas. No Exp.3 foram utilizados ovidutos de búfalas e de vacas tratadas para a indução de ovulação única. Os ovidutos foram colocados em meio de cultura com ou sem E2 e receberam oócitos de búfalas ou de vacas (fatorial 2x2x2). Posteriormente, foram incubados por 24 horas e, após isso, foram lavados para a recuperação e contagem dos oócitos. O número e a taxa de recuperação de oócitos foi maior para as vacas que para as búfalas (P&lt;0,05) e, estas variáveis não foram influenciadas pelo tratamento (P&gt;0,05). Não foi verificada diferença no número de oócitos de búfalas ou de vacas recuperados (P&gt;0,05). Os dados são indicativos de que o transporte de oócitos pelo oviduto de búfalas e de vacas independe da espécie do oócito e não é influenciado pelo E2. No Exp.4, búfalas e vacas foram tratadas para a indução de ovulações única ou múltipla. As fêmeas foram inseminadas e submetidas à laparotomia para a inserção no interior do oviduto de oócitos de búfalas ou de vacas (fatorial 2x2x2). Os sistemas genitais foram lavados 5 (oócitos de búfala) e 6 dias (oócitos de vaca) após a laparotomia para a recuperação das estruturas embrionárias. O número de estruturas embrionárias recuperadas foi maior para as vacas que para as búfalas (P&lt;0,05) e, o número e a taxa de recuperação de estruturas embrionárias não foram influenciados pelo tratamento ou pela espécie dos oócitos (P&gt;0,05). A espécie dos oócitos e o tratamento parecem não influenciar no transporte dos oócitos pelos ovidutos de búfalas e de vacas / In order to study the probable causes of the low embryo recovery rates in superovulated buffaloes, 4 experiments were performed. The experiment 1, consisted of treating buffaloes and cows in order to induce single or multiple ovulation (2x2 factorial). Genital systems were morphometrycally evaluated; oviducts were flushed in order to recover the oocytes, and subsequently submitted to histological examination. The oocyte recovery rate and the ovarian volume were higher for cows when compared to buffaloes (P&lt;0.05). In contrast, fimbria area was higher for buffaloes than cows (P&lt;0.05). Likewise, infundibulum and isthmus muscle layers were thicker in buffalo than cows (P&lt;0.05). In addition, histological measurements were similar in cows and buffaloes (P&gt;0.05). In the experiment 2, oviducts of buffaloes and cows treated to show a single ovulation, were dissected and placed in two media (with or without estradiol [E2] in a 2x2 factorial) and incubated for 30 minutes. After this period, microesferes were used to assess of the cilia movements. When placed in the infundibulum, microesferes moved toward the uterus (P&gt;0.05). The microesferes in the ampulla moved towards the uterus and ovary in a similar fashion in both genetic groups (P&gt;0.05). The microesferes in the isthmus, moved towards the ovary in cows; whereas, they moved towards the uterus in buffalo (P&lt;0.05). There was no effect of media in the cilia movements at any portion of the oviduct neither in buffaloes or cows. In the experiment 3, oviducts of buffaloes and cows in the same conditions as in the previous experiment (single ovulation in with or without E2), received oocytes originated from buffaloes or cows (2x2x2 factorial). These oviducts were incubated for 24h and then flushed for oocyte recovery. The total number and the recovery rate of oocytes were higher for cows than for buffaloes (P&lt;0.05). Interestingly, there was no effect of treatment in these same variables (P&gt;0.05). The number of oocytes from buffaloes and cows that were recovered was similar (P&gt;0.05). These results indicate that oocytes transport through the oviduct of buffaloes or cows does not depend on the oocyte specie and is not influenced by the E2. In the experiment 4, buffaloes and cows were treated in order to induce single or multiple ovulation. Females were inseminated and submitted to laparotomy in order to insert, inside the oviduct, oocytes of buffaloes or cows (2x2x2 factorial). Genital tracts were flushed on day 5 (oocytes from buffaloes) and on day 6 (oocytes from cows) after laparotomy for recovery of embryonic structures. The number of embryonic structures recovered was higher for cows when compared to the buffaloes (P&lt;0.05). No effect of treatment or oocyte origin were found for the number or the rate of embryonic structures recovery (P&gt;0.05). In conclusion, it is likely that type of oocyte and treatment do not affect transport of oocytes in the oviducts of buffaloes and cows

Introdução: O fuso meiótico dos oócitos de mamíferos pode se despolimerizar quando exposto a pequenas variações de temperatura. Este fato já está bem estabelecido e estudado em oócitos maduros em metáfase II (MII). No entanto, pouco se sabe a respeito da influência da diminuição da temperatura sobre o fuso meiótico dos oócitos imaturos. Desse modo, este estudo tem como objetivos: 1) avaliar a influência da diminuição da temperatura sobre o fuso meiótico de oócitos de camundongas maturados in vitro e 2) avaliar o fuso meiótico em oócitos humanos maturados in vitro submetidos à criopreservação pela técnica de congelação lenta ou por vitrificação quando em estágio de vesícula germinativa. Métodos: Realizaram-se dois experimentos, denominados 1 e 2, sendo o primeiro em oócitos de camundongas e o segundo em oócitos humanos. No experimento 1 oócitos imaturos de camundongas nos estágios de metáfase I (MI), telófase I(TI) e MII foram cultivados nas seguintes temperaturas: 37º C (controle), temperatura ambiente (22oC) e 4º C por 0, 10, 30 e 60 minutos. Após este período de tempo o fuso meiótico oocitário foi avaliado por meio de microscopia de luz polarizada (MLP) (LC-Polscope-Oosight image software) e imunocitoquímica (IC). No experimento 2 oócitos em estágio de vesícula germinativa (GV) coletados de pacientes submetidas à indução da ovulação e fertilização in vitro, foram divididos de forma randômica em três grupos: oócitos a fresco (A), oócitos congelados pela técnica de congelação lenta (B) e oócitos congelados pela técnica de vitrificação (C). Os oócitos a fresco, os descongelados e os aquecidos foram maturados in vitro até estágio de (MII). A análise do fuso meiótico foi realizada por microscópio invertido equipado com uma câmera de vídeo analógica e um sistema de imagens que combina luz polarizada em cristal líquido (ICSI Guard Octax). Resultados: Experimento 1: No tempo 0 e à 37º C, todos os oócitos apresentavam o fuso meiótico visível tanto pela MLP quanto pela IC. À 4º C, o número de oócitos em MI com fuso meiótico visível por meio da MLP foi menor do que com a IC, e descresceu com o tempo, fato que também ocorreu, em menor proporção, com os oócitos em TI. No entanto, a 4º C, o reconhecimento do fuso meiótico dos oócitos em TI foi semelhante tanto para MLP como para IC. Quando os oócitos MII foram expostos à 4º C, a detecção do fuso meiótico teve descréscimo diretamente proporcional ao tempo de cultura quando foi utilizada a MLP, sendo que o mesmo ocorreu para a IC, porém de forma menos pronunciada. À temperatura ambiente houve um pequeno descéscimo na visualização do fuso meiótico tanto por MLP quanto por IC, porém este não foi estatisticamente significativo para os oócitos em TI. Experimento 2: A taxa de sobrevivência imediatamente após o descongelamento/ aquecimento foi de 44,6% para o grupo B e de 79% para o grupo C. Após 24 horas em cultura , estas taxas passaram para 29,2% e 69%, respectivamente. A mediana de tempo para maturação foi de 26 horas para os grupos A e C, e de 27 horas para o grupo B. Ao final da maturação in vitro a porcentagem de oócitos em MII foi menor no grupo B e semelhante nos grupos A e C. Assim como para a detecção do fuso meiótico que foi menor no grupo B e similar nos grupos A e C. Conclusões: Houve diferença na porcentagem de despolimerização do fuso meiótico em resposta à baixa temperatura entre os oócitos de camundongas nos diferentes estágios da divisão meiótica, sendo menor nos oócitos em TI. A porcentagem de despolimerização do fuso meiótico foi diretamente proporcional ao tempo de cultivo, à exceção dos oócitos em TI à temperatura ambiente. Os oócitos hmanos em GV vitrificados apresentaram melhores taxas de sobrevivência quando comparados com oócitos humanos em GV criopreservados pelo congelamento lento. Os oócitos humanos em GV vitrificados apresentaram taxas semelhantes de maturação in vitro e detecção do fuso meiótico polimerizado quando comparados a oócitos a fresco / Introduction: The meiotic spindle of most mammals is sensitive to cooling and depolymerizes even after a slight reduction in temperature. This is well described and studied on matured oocytes at metaphase II (MII). However, little is known about the influence of low temperatures under meiotic spindle of imature oocytes. In this way, we sougth to evaluate: 1) the influence of low temperatures on mice oocyte meiotic spindle matured in vitro e 2) the oocyte meiotic spindle from human oocytes matured in vitro and cryopreserved by slow-rate freezing or vitrification at GV stage. Methods: Two experiments were done: the first one on mice and the second one on women.At experiment 1, immature mice oocytes at metaphase I (MI), telophase I (TI) and MII were cultured at 37º C (control), room temperature (22oC) and 4º C for 0, 10, 30 and 60 minutes and then spindle analysis was made with polarized light microscopy (PLM) (LC-Polscope-Oosight image software) or immunocytochemistry (ICC). At experiment 2, GV oocytes retrieved from women submitted to ovulation induction and in vitro fertilization were randomly divided in three groups: fresh oocytes (A), cryopreserved by slow-freezing (B) and cryopreserved by vitrification (C). Fresh, thawed and warmed oocytes were matured in vitro to metaphase II oocytes (MII). A meiotic spindle analysis was done by polarized light microscopy (ICSI Guard Octax). Results: Experiment 1: At time 0 min and 37º C, all oocytes had polymerized spindles both at PLM or ICC. At 4º C, the number of MI oocytes with detectable spindles at PLM was smaller than those analysed by ICC, and it decreased with time, which had also occured with TI oocytes at a smaller proportion. However, at 4º C, TI meiotic spindle recognition with polarized light microscopy and ICC was comparable. When MII oocytes were cultured at 4º C, the spindle visualization decreased proportionally in correlation with culture time at PLM, and the same happened with ICC in a less pronounced manner. At room temperature there was a little descrease regarding visualization of meiotic spindle, both at PLM and ICC, altought it was not significant for TI oocytes. Experiment 2: Oocyte survival immediately after thawing/warming were 44.6% for group B and 79% for group C. After 24 hours of culture, oocyte survival was 29.2% and 69%, respectively. The median time for maturation was 26 hours for groups A and C, and 27 hours for group B. The percentage of MII after maturation in vitro were smaller in group B and similar between groups A and C. The same oocured for spindle visualization which were lower in group B and similar between groups A and C. Conclusions: There was a difference on the percentages of meiotic spindle depolymerization in response to cooling in mice oocytes at different stages of meiotic division. Spindle depolymerization was lower in TI. Also, meiotic spindle depolimerization was proportional to culture time, except for TI oocytes at room temperature.Vitrified GV oocytes had a better survival when warmed, compared to slow-rate frozen oocytes. Vitrified GV oocytes had similar maturation in vitro rates and polymerized spindles detection when compared to fresh oocytes