Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of the present study was to examine the role of oxytocin (OT) on the control of oocyte meiotic resumption in the events that involves progesterone (P4) and prostaglandins (PGs). Oocytes were co-cultured with follicular hemisections for 15 h to determine the effect of different doses of OT or atosiban (ATO; oxytocin receptor antagonist) on the oocyte meiotic resumption. In another experiment, we examine the effect of P4, OT and PGs interaction on the regulatory cascade of the induction of oocyte meiotic resumption. Oxytocin in the concentration of 1 μM was effective in inducing the resumption of meiosis of oocytes co-cultured with follicular cells (84.0%), not differing statistically from the positive control group (74.4%). Similarly, atosiban inhibited the positive effect of OT on meiotic resumption in a dose-dependent manner, in which the metaphase I (MI) rate was only 27.6% in the presence of 10 μM ATO, not differing from the negative control group (25.5%). The possible toxic effect of ATO was tested in a 15 or 24 h-cumulus-oocyte complex culture system. In the third experiment, we demonstrated that P4 was able to induce the oocyte meiotic resumption, which was inhibited by ATO. However, the positive effect of OT was not blocked by mifepristone (P4 antagonist) but was inhibited by indometacine (a non-selective PTGS2 inhibitor). Collectively, these results evidenced that P4 is upstream to OT and PGs are required for the positive effect of OT to induce oocyte meiotic resumption. In conclusion, our results evince that together with Ang II, already proved by our group as involved in oocyte meiotic resumption, P4, OT and PGs are sequential steps in the hormonal cascade that culminates with resumption of meiosis in cattle. / O objetivo do presente estudo foi examinar o papel da ocitocina (OT) no controle da retomada meiótica de oócitos bovinos, além da interação desse peptídeo com a progesterona (P4) e prostaglandinas (PGs) neste evento fisiológico. Nesse estudo, verificamos a interação da P4, OT e PGs na cascata de indução de retomada meiótica do oócito. Oócitos foram co-cultivados com metades foliculares por 15 h para determinar o efeito de diferentes doses de OT ou atosiban (ATO; antagonista do receptor de ocitocina) no reinício da maturação meiótica A OT na concentração de 1 μM foi eficaz em induzir a retomada da meiose de oócitos co-cultivados com células foliculares (84,0%), não diferindo estatisticamente do grupo controle positivo (74,4%). O ATO inibiu o efeito positivo da OT sobre o reinício da meiose de uma forma dose-dependente onde a porcentagem de oócitos que atingiu o estádio de metáfase I (MI), foi apenas 27,6% na presença de 10 μM de ATO, não diferindo do grupo controle negativo (25,5%). Para confirmar que este efeito não era resultante de toxicidade ocasionada pelo ATO, foi realizado um experimento onde o efeito tóxico do ATO foi testado em um cultivo durante 15 e 24 horas, e foi possível observar que ele não apresenta efeitos tóxicos aos oócitos em cultivo, permitindo a retomada da meiose. Foi demonstrado também que a P4 foi capaz de induzir a retomada da meiose do oócito bovino ao qual foi inibida pelo ATO. No entanto, o efeito positivo da OT não foi bloqueado pela mifepristona (antagonista P4), mas foi inibida por indometacina (inibidor não-seletivo de PTGS2). Coletivamente, estes resultados evidenciam que P4 requer OT e esta requer PGs para que oócitos bovinos reiniciem a meiose. Em conclusão, nossos resultados demonstram que, P4, OT e PGs são passos seqüenciais da cascata hormonal que culmina com a retomada da meiose em bovinos.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The process of meiotic resumption in oocytes, arrested since fetal life, and the expansion of compact layers of cumulus cells is triggered by intrafollicular mediators stimulated by LH. These events are extremely complex. In mice, among system components of natriuretic peptides (NP), only the C-type NP (CNP) has a role to inhibit the resumption of meiosis. However, little is know about the function of NPs on resumption of meiosis, nuclear maturation and cumulus expansion in monovular species. The aim of this study was to characterize the natriuretic peptide system, studing its role in the resumption of meiosis and cumulus expansion. We also proposed a new model to study cumulus expansion. Initially, we detected the presence of mRNA for the ANP, CNP, natriuretic peptide receptor 1 (NPR-1), NPR-2 and NPR-3 in the cumulus cells and NPR-2 mRNA in the oocyte. Using an in vitro model, in which the oocytes are arrested in germinal vesicle (VG) by the action of forskolin (100 μM), we demonstrated that ANP, BNP and CNP, alone or in combination, induce resumption of meiosis after 12 h of maturation. In another experiments, we observed that the concentration of 100 μM forskolin inhibited cumulus expansion stimulated by FSH for12 h, which was reversed by adding ANP, BNP and CNP in the COC culture system. Thus, we demonstrated for the first time the localization of mRNA for the NP system in COCs. Furthermore, we found that the ANP, BNP and CNP are likely mediators of LH to induce meiotic resumption and cumulus expansion in monovuluar species, using the bovine as the animal model. / O processo de retomada da meiose no oócito, bloqueada desde a vida fetal, e a expansão de compactas camadas de células do cumulus que o envolvem é desencadeado por mediadores intrafoliculares estimulados pelo LH, sendo eventos extremamente complexos. Em camundongos, dentre os componentes do sistema peptídeos natriuréticos (NP) somente o NP tipo C (CNP) apresenta função, bloqueando a retomada da meiose. Entretanto, em espécie monovular, o conhecimento sobre a ação dos NP, na maturação nuclear de oócitos e expansão do cumulus, é extremamente escasso. O objetivo do presente estudo foi caracterizar o sistema peptídeo natriurético, demonstrar sua função na retomada da meiose e expansão do cumulus, além de propor um novo modelo para estudo da expansão do cumulus. Inicialmente, demonstramos a presença de RNAm para ANP, CNP, receptor peptídeo natriurético 1 (NPR-1), NPR-2 e NPR-3 nas células do cumulus, sendo que no oócito somente foi detectado RNAm do NPR-2. Utilizando um modelo in vitro, no qual os oócitos permanecem bloqueados em vesícula germitava (VG) por ação do forskolin (100 μM), demonstramos que os ANP, BNP e CNP, isoladamente ou em associação, induzem o reinício da meiose após 12 h de maturação. Em outros experimentos, observamos que a concentração de 100 μM de forskolin inibiu, por 12 h, a expansão das células do cumulus estimulada por FSH e que o ANP, BNP e CNP revertem o efeito inibitório do forskolin sobre a expansão do cumulus. Dessa forma, demonstramos pela primeira vez a localização de RNAm para o sistema NP em CCOs. Além disso, foi demonstrado que em espécie monovuluar, utilizando o bovino como modelo animal, os peptídeos natriuréticos (ANP, BNP e CNP) apresentam função de mediadores intrafoliculares do LH, na qual estimulam a retomada da meiose e expansão do cumulus.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The aim of this study was to evaluate the effect of fibroblast growth factor 10 (FGF10) on bovine oocyte meiotic resumption in an in vitro oocyte and follicular cells co-culture system. At first, an oil-free culture system able to maintain a stable osmolality of the medium without the negative interference of the oil was established. The maintenance of osmotic equilibrium confirms that fourwell plate with water in the central hole can be a feasible alternative to replace oil for scientific experimentation and embryo culture. The embryo development rate in the alternative system (near 30% blastocyst) was similar to that obtained in the conventional system (33% blastocyst). Afterwards, the role of FGF10 on bovine oocyte meiotic resumption was evaluated in a co-culture of oocytes and follicular cells in the presence of angiotensin II (10-11M AngII). All tested concentrations of FGF10 inhibited the resumption of meiosis induced by AngII (P ≤ 0.05). The highest germinal vesicle breakdown (GVBD) rate was observed when FGF10 was absent (45.3%). At concentrations of 10, 100, and 1000ng mL-1 FGF10, the rates of GVBD were 30.2, 29.6 and 27%, respectively. In a second experiment, oocytes were co-cultured with follicular hemisections to test if FGF10 (100ng mL-1) acts directly on COCs or through follicular cells to inhibit AngII (10-11M)-induced meiotic resumption. The AngII-induced GVBD (62.6%) was inhibited when FGF10 was added to in vitro co-culture system (37.8%; P ≤ 0.05). However, FGF10 did not affect meiotic resumption of COCs cultured without AngII in the presence or absence of follicular cells. The third experiment tested if FGF10 inhibits progesterone-induced meiotic resumption. The addition of FGF10 did not affect the meiotic resumption rate induced by progesterone (41.1% and 41.7% GVBD with and without FGF10, respectively; P ≥ 0.05). However, indomethacin (10μM) blocked (20.1% GVBD; P ≤ 0.05) progesterone positive effect suggesting that this steroid, like AngII, acts through cyclooxygenases pathway to induce meiotic resumption. Results show that FGF10 interacts with follicular cells to inhibit AngII but not progesterone-induced meiotic resumption of bovine oocytes. / O presente trabalho teve por objetivo averiguar o papel do fator de crescimento fibroblástico 10 (FGF10) no reinício da meiose de oócitos bovinos, utilizando um modelo in vitro de co-cultivo de oócitos e células foliculares. Em um primeiro estudo, foi estabelecido um sistema de cultivo capaz de manter a osmolalidade dos meios constante na ausência de óleo. A adição de água entre os poços de placas de cultivo foi eficiente na prevenção da evaporação dos meios sendo uma alternativa na experimentação científica e produção in vitro de embriões. Com este sistema, se obteve uma taxa média de 30% de desenvolvimento embrionário, resultado similar ao obtido no sistema convencional (33% blastocistos). Após o estabelecimento do sistema, avaliou-se a participação do FGF10 no reinício da meiose de oócitos bovinos e sua interação com a maturação nuclear induzida por angiotensina II (AngII; 10-11M) e progesterona (100ng mL-1). Todas as concentrações de FGF10 testadas foram eficientes na inibição do reinício da meiose induzido por AngII (P ≤ 0,05). As maiores taxas de rompimento de vesícula germinativa (RVG) foram observadas na ausência de FGF10 (45,3%). Nas concentrações de 10, 100, e 1000ng mL-1 de FGF10, as taxas de RVG foram 30,2, 29,6 e 27%, respectivamente. Após o estabelecimento da dose ideal, foi verificado que a adição de FGF10 (100ng mL-1) ao cultivo de complexos cumulus-oócitos acarretou em diminuição na taxa de reinício da meiose somente na presença de células foliculares e AngII (37,8% e 62,6% de RVG com e sem FGF10, respectivamente; P ≤ 0,05). A partir dos resultados dos experimentos anteriores, o terceiro experimento foi delineado para testar se o FGF10 é capaz de inibir o reinício da divisão meiótica induzido por progesterona. A adição de FGF10 não afetou a taxa de reinício da meiose induzida pela progesterona (41,1% e 41,7% de RVG com e sem FGF10, respectivamente; P ≥ 0,05). Entretanto, a adição de indometacina (10μM) bloqueou (20,1% de RVG; P ≤ 0,05) o efeito positivo da progesterona. Este bloqueio demonstra que a progesterona, assim como já foi demonstrado para AngII, utiliza a via das ciclooxigenases para induzir o reinício da meiose e este evento parece não ser regulado pelo FGF10. Os resultados demonstram que o FGF10 interage com as células foliculares para inibir o reinício da meiose estimulado pela AngII mas não pela progesterona.