Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-02-20Bitstream added on 2014-06-13T18:58:52Z : No. of bitstreams: 1 saraiva_nz_me_jabo.pdf: 431247 bytes, checksum: a83cbb84b25e1b75bfb892f8bc6cc5d0 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O objetivo desse estudo foi avaliar a ação da demecolcina na composição de microtúbulos, maturação e desenvolvimento in vitro de oócitos bovinos, submetidos ao tratamento em metáfase I (MI) e metáfase II (MII). No experimento I, observamos que a concentração 0,05æg/mL foi a mais eficaz na indução de enucleação no grupo MI (15,2%) e na formação de protrusão no grupo MII (55,1%). No experimento II, verificamos manifestações da demecolcina em apenas 0,5 h de tratamento, pelo aumento significativo de categorias de oócitos sem microtúbulos. Houve nova polimerização dessas estruturas, quando oócitos expostos à droga em MII, foram cultivados em meio livre desse agente. No experimento III, evidenciamos influência negativa da demecolcina na maturação nuclear de oócitos tratados em MI, durante 12 horas (4,9% de oócitos em MII) e um diferente comportamento quanto à distribuição de grânulos corticais (GC); enquanto no grupo MI houve tendência à antecipação na migração de GC para a periferia, após 2 horas de exposição à droga, no grupo MII, observou-se nesse momento, ação prejudicial da mesma. Ainda, verificamos incompleta expansão das células do cumulus em oócitos expostos à demecolcina por 12 horas. No experimento IV, obtivemos alta eficácia da técnica de enucleação (90,6%) e grande variação quanto ao desenvolvimento até o estádio de blastocisto (12,5 a 47%), não verificando-se ação prejudicial da droga no desenvolvimento embrionário. / The aim of this study was to evaluate demecolcine action on microtubules composition, maturation and in vitro development of bovine oocytes, submitted to the treatment in metaphase I (MI) and metaphase II (MII). In the experiment I, we observed that 0.05æg/mL was the most efficient concentration to induce the enucleation in group MI (15.2%) and protrusion formation in group MII (55.1%). In experiment II, we verified demecolcine manifestations already after 0.5 hour of treatment, supported by the significant increase of categories of oocytes without microtubules. There was new polymerization of these structures when oocytes exposed to the drug in MII were cultured in agent-free medium. In experiment III, we evidenced negative influence of demecolcine on nuclear maturation of oocytes treated on MI for 12 hours (4.9% of oocytes in MII) and a different behavior for cortical granules (CG) distribution; while in MI group there was a tendency for the anticipation of CG migration to periphery, after 2 hours of drug exposition, in the MIII group, was observed a harmful effect of the drug. Moreover, we verified incomplete expansion of cumulus cells in oocytes exposed to demecolcine for 12 hours. In experiment IV, we got high effectiveness of enucleation technique (90.6%) and wide variation for development to the blastocyst stage (12.5 to 47%), and no harmful effects of the drug on embryonic development were observed.

Orientador: Maria Denise Lopes / Banca: Maricy Apparício-Ferreira / Banca: Nereu Carlos Prestes / Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar a influência das fases de anestro e diestro no diâmetro oocitário, na configuração da cromatina em VG e na competência de oócitos caninos, assim como analisar a cinética da atividade quinase p34cdc2 durante a maturação in vitro de oócitos caninos após 24, 48 e 72 horas de cultivo in vitro. Os ovários foram obtidos de cadelas submetidas à ovário-salpingo-histerectomia eletiva (OSH). Para avaliar o diâmetro e a configuração da cromatina em VG, os complexos cumulus-oócitos (COCs) foram submetidos à solução de hialuronidase 0,2% para a remoção das células do cumulus e corados com Hoechst. A avaliação da configuração nuclear dos oócitos caninos foi realizada após 72h de maturação in vitro. Para a realização do ELISA, foi realizado um extrato de proteínas dos oócitos após 24, 48 e 72 horas de cultivo in vitro. Quanto ao diâmetro médio oocitário, os resultados não demonstraram diferença (p>0,05) entre as fases de anestro e diestro (77,62 μm x 78,64 μm). Comparando-se as fases reprodutivas, maior frequência de oócitos nos estágios de M-I (19,1%) e M-II (14%) foi observada na fase de diestro. Entretanto, essas diferenças não foram significativas (p>0,05). Foram classificados quatro estágios de configuração da cromatina identificados como VG-1, VG-2, VG-3 e VG-4. As alterações observadas na configuração da cromatina foram caracterizadas como, transição de uma cromatina dispersa (VG-1, VG-2) para parcialmente condensada (VG-3) até atingir um estágio totalmente condensado (VG-4). Os resultados evidenciaram diferença (p< 0,05) entre as fases de anestro e diestro, com maior proporção de VG-1 e VG-2 durante o anestro e de VG-3 e VG-4 durante o diestro. A atividade quinase p34cdc2 mostrou-se tempo-dependente, atingindo o pico máximo em 48h de MIV (p<0,01). Após 72h, a atividade demonstrou um decréscimo. Dessa forma, a identificação de fatores ... / Abstract: The aim of this study was to evaluate the influence of stages of anestrus and diestrus in oocyte diameter, configuration of chromatin in GV stage and competence of canine oocytes, as well as analyze the kinetics of p34cdc2 kinase activity during in vitro maturation of canine oocytes after 24, 48 and 72 hours of in vitro culture. Ovaries were obtained from bitches after elective ovariohysterectomy (OSH). To evaluate the diameter and configuration of chromatin in GV stage, cumulus-oocyte complexes (COCs) were subjected to 0,2% hyaluronidase solution for removal of cumulus cells and stained with Hoechst. The assessment of nuclear configuration of canine oocytes was analysed after 72 hours in vitro maturation. To perform the ELISA was performed an extract of proteins from oocytes after 24, 48 and 72 hours of in vitro culture. For the mean oocyte diameter, the results showed no difference (p> 0.05) between phases of anestrus and diestrus (77,62 μm x 78,64 μm). Comparing the reproductive phases, higher frequency of oocytes in stages of MI (19,1%) and M-II (14%) was observed in the diestrus phase. However, these differences were not significant (p> 0.05). Four stages of chromatin configuration identified as GV-1, GV-2, GV-3 and GV-4 were classified. The observed changes in chromatin configuration been characterized as a transition dispersed chromatin (GV-1, GV-2) for partially condensing (GV-3) until it reaches a fully condensed phase (GV-4). The results showed difference (p<0.05) between phases of anestrus and diestrus, with a higher proportion of GV-1 and GV-2 during anestrus and GV-3 and GV-4 during diestrus. The p34cdc2 kinase activity was shown to be time-dependent, reaching a peak at 48h of IVM (p<0,001). After 72h, the activity showed a decrease. Thus, identification of factors related to the resumption and progression of meiosis in vivo is critical for making appropriate adjustments and improvement of culture conditions / Mestre

Orientador: Gisele Zoccal Mingoti / Banca: Gilson Hélio Toniollo / Banca: Marcus Antônio Rossi Feliciano / Banca: Marcelo Fábio Gouveia Nogueira / Banca: Felipe Perecin / Resumo: Com o intuito de aperfeiçoar os resultados da criopreservação de embriões bovinos produzidos in vitro (PIV), este estudo foi conduzido com o objetivo principal de avaliar o impacto da suplementação do meio de maturação in vitro (MIV) com ácido linolênico (ALA), associado ou não à L-carnitina (L-car), sobre a maturação e qualidade do oócito, especialmente no que se refere ao metabolismo lipídico, e sobre o desenvolvimento e resistência à criopreservação dos embriões produzidos. Para tanto, em uma primeira etapa (Experimentos I e II) foram realizados experimentos de dose-resposta para determinar as concentrações ideais de ALA (0, 10, 50 ou 100 µM) e L-car (0, 1, 5 ou 10 mM) a serem adicionadas ao meio de MIV, suplementado com 10% de soro fetal bovino (SFB) ou 0,6% de albumina sérica bovina (BSA). Foram avaliados os efeitos do ALA e L-car sobre a maturação nuclear e citoplasmática (avaliação mitocondrial, acúmulo lipídico intracelular e produção de espécies reativas de oxigênio intracelulares (ROS) em oócitos bovinos) e o subsequente desenvolvimento embrionário. No Experimento I, a adição de 100 µM de ALA em meio de MIV suplementado com SFB resultou em redução (P<0,05) do acúmulo lipídico citoplasmático e do acúmulo intracelular de ROS, assim como aumento (P<0,05) do potencial de membrana mitocondrial (PMM), em relação às demais concentrações de ALA. No entanto, nenhum desses efeitos prejudicou (P>0,05) a maturação oocitária e o subsequente potencial de desenvolvimento embrionário. No Experimento II, a suplementação do meio de MIV com L-car resultou em redução (P<0,05) do acúmulo lipídico citoplasmático, na presença de SFB. Somados os efeitos da concentração de 10 mM de L-car na presença de SFB sobre a redução (P<0,05) do PMM e elevação (P<0,05) do conteúdo de ROS e, do efeito negativo (P<0,05) da suplementação do meio de MIV com... / Abstract: In order to improve the results of cryopreservation of bovine in vitro produced (IVP) embryos, this study was conducted with the main objective to assess the impact of in vitro maturation medium (IVM) supplementation with linolenic acid (ALA), associated or not with L-carnitine (L-car), on oocyte maturation and quality, specially regarding to lipid metabolism and on development and cryoresistance of produced embryos. Therefore, in a first step (Experiments I and II) were performed dose-response experiments to determine the optimal concentrations of ALA (0, 10, 50 or 100 μM) and L-car (0, 1, 5 or 10 mM) to be added to IVM medium, supplemented with 10% fetal calf serum (FCS) or 0.6% bovine sérum albumin (BSA). The effects of ALA and L-car on nuclear and cytoplasmic maturation [mitochondrial evaluation, intracellular lipid accumulation and intracellular production of reactive oxygen species (ROS)] and subsequent embryonic development were evaluated. In Experiment I, the IVM supplementation with 100 mM of ALA in FCS-supplemented medium resulted in reduction (P<0.05) of cytoplasmic lipid and intracellular ROS accumulation, as well as, increased (P<0.05) mitochondrial membrane potential (MMP), relative to the other ALA concentrations. However, none of these effects damaged (P<0.05) oocyte maturation and the subsequent embryo development potential. In Experiment II, the IVM medium supplementation with L-car resulted in significant reduction (P<0.05) of cytoplasmic lipid content even in the FCS presence. Combined effects of 10 mM L-car in FCS-supplemented medium on MMP reduction (P<0.05), ROS production increase (P<0.05), and the negative effect (P<0.05) on embryonic development of BSA IVM medium supplementation, we can conclude that concentration of 5 mM L-car in the presence of FCS exceeded the results of the other groups. Based on previous experiments results, in a second step (Experiment III) ... / Doutor

Uma das maiores dificuldades das terapias de reprodução assistida é a seleção de células germinativas de boa qualidade para posterior fertilização e implantação. Atualmente, a seleção de oócitos se dá basicamente por avaliação morfológica, que não reflete satisfatoriamente a competência oocitária. Assim, a busca por bioindicadores da qualidade oocitária é necessária. O cumulus oophorus forma um conjunto de células somáticas que circundam o oócito no folículo antral,mantendo uma relação íntima com a célula germinativa, com comunicação direta via junções tipo GAP. As células do cumulus oophorus são descartadas após técnicas de fertilização in vitro, o que as torna um material de fácil acesso, livre de conflitos éticos. Uma série de metodologias de análise das células do cumulus foram propostas para identificação de anormalidades no oócito. Porém, nenhuma delas é rotineiramente utilizada na clínica. Os processos celulares das células do cumulus refletem as condições do microambiente folicular, e podem, assim, trazer evidências das condições oocitárias. Nosso grupo analisou as células do cumulus primeiramente por meio de abordagens de bioinformática, que revelaram processos celulares relacionados ao desenvolvimento de embriões até o estágio de blastocisto. Com base nestes resultados, análises de parâmetros bioquímicos e expressão gênica das células do cumulus foram realizadas e permitiram a identificação de possíveis biomarcadores da qualidade do oócito que levam em consideração as características clínicas das pacientes. Estas análises indicaram que expressão do gene PTGS2 e a atividade da enzima Glutationa-S-Transferase como indicadores da formação de blastocistos em pacientes com diferentes variáveis clínicas (backgrounds) analisados. Se confirmados, estes parâmetros poderão ser utilizados como biomarcadores no ambiente clínico, elevando as taxas de sucesso em técnicas de reprodução assistida. / One of the great challenges in assisted reproduction techniques is the selection of appropriate germ cells for fertilization and implantation. Nowadays, oocyte selection occurs basically through morphological evaluation, which does not reflect satisfactorily the oocyte competence. Therefore, the search for bioindicators of oocyte quality is necessary. The cumulus oophorus forms a set of somatic cells that surround the oocyte in the antral follicle, participating in the processes of oocyte maturation and folliculogenesis. These cells maintain an intimate relationship with the germ cell, with direct communication via GAP junctions. Cumulus oophorus cells are discarded in in vitro fertilization techniques, which makes them an easy-access material that can be collected in a free-of-ethicalissues way. A series of cumulus cell analysis methodologies were proposed to identify abnormalities in the oocyte. However, none of them is routinely used in clinical environment. The cellular processes of cumulus cells reflect the conditions of the follicular microenvironment, and may thus bring evidences of oocyte conditions. Our group analyzed cumulus cells in search of predictors of oocyte quality primarily through bioinformatics approaches, which revealed cellular processes related to the development of embryos up to the blastocyst stage. Based on these results, analyzes of biochemical parameters and gene expression of cumulus cells were performed and allowed the identification of possible biomarkers of oocyte quality that takes into consideration patients clinical variables. These analysis indicated PTGS2 expression and Glutathione-S-Transferase activity as indicators of blastocyst formation in all patient profiles (backgrounds) analyzed. If confirmed, these parameters may be used as biomarkers in clinical environment, improving assisted reproduction success rates.

O objetivo deste trabalho foi modificar os procedimentos da maturação in vitro (MIV) para induzir a competência de oócitos bovinos com intensa atividade da enzima glicose 6-fosfato desidrogenase (G6PDH), determinada pelo emprego do corante vital Azul de Cresil Brilhante (BCB). Foram realizados dois experimentos; no primeiro trabalho foi realizada a MIV de oócitos após a identificação da atividade da G6PDH, empregando-se a seguinte proporção: competentes (sem atividade enzimática)/não competentes - 10:01, respectivamente. Os resultados revelaram um efeito negativo dos oócitos não competentes sobre a capacidade dos competentes em realizarem a MIV, a FIV e a CIV. Os resultados sugerem que para aumentar a produção de embriões deve-se realizar a MIV de oócitos competentes e não competentes, separadamente. O objetivo do segundo experimento foi verificar se a prolongação do tempo de MIV (30h) afetaria as taxas de MIV, FIV e CIV obtidas a partir de oócitos não competentes. Os oócitos não competentes não foram afetados, positiva ou negativamente, pelo prolongamento do tempo de MIV, no entanto, os oócitos competentes sofreram decréscimo na capacidade de serem fecundados e desenvolverem-se até o estágio de blastocistos. Podemos concluir que as modificações realizadas no procedimento da MIV não foram capazes de induzir competência em oócitos com intensa atividade da enzima G6PDH. / The present work aimed modify the in vitro maturation (IVM) procedure to induce competence of bovine oocytes with high glucose 6-phosphate dehydrogenase (G6PDH) activity. Two experiments were carried out; the first non-competent oocytes (with high enzymatic activity) were matured with competent oocyte (lower G6PDH activity) on proportion of 1:10, respectively. The second experiment aimed observe the effect of prolonged IVM (from 24 to 30h) on the cleavage and development rates in oocytes with higher enzymatic activity. Our data showed that oocytes with lower enzymatic activity did not induce competence of higher G6PDH activity oocyte. However, we observed a negatively effect on the cleavage and development rates on oocytes competent, then, to increase the number of embryos in vitro produced we need to mature oocytes competent and non-competent separately. In the second experiment, the non-competent gametes submitted to prolonged IVM were not affected, however, competent oocytes were negatively affect by prolonged IVM. We can concluded that the IVM modifications did not able to induce the competence in the oocytes with high G6PDH activity.

O oócito e as células do cumulus apresentam uma comunicação bi-direcional através de projeções que atravessam a zona pelúcida, sendo fundamental no transporte de aminoácidos para o crescimento e maturação oocitária. O oócito regula diversas funções das células do cumulus que o rodeiam e é o responsável por mantê-las diferenciadas das demais. Desta forma, estas células têm se mostrado de grande utilidade para pesquisa, pois podem manter o estado menos indiferenciado in vitro, semelhantes às fases iniciais de desenvolvimento folicular e, portanto, ideais para estudos que visam entender melhor o processo de diferenciação celular durante a foliculogênese, bem como as interações hormonais que ocorrem neste período. Diversos trabalhos têm sugerido a ação sinérgica do FSH e do IGF-1 na esteroidogênese, através da estimulação das mesmas vias metabólicas, porém com grande variabilidade dos resultados entre as espécies. Neste trabalho, as células do cumulus foram coletadas durante o procedimento de FIV na Clínica Proser, e posteriormente cultivadas em meio DMEM modificado, na concentração final de 5x104 células/poço. Para ambos experimentos as células foram cultivadas em incubadora por 24h antes dos tratamentos específicos de cada grupo. Para o transporte de [14C]MeAIB foram feitos 3 grupos: 1) grupo controle; 2) grupo FSH; 3) grupo IGF-1+FSH. Todos os grupos foram cultivados por 24h em meio DMEM, sendo acrescido 25ng/mL de IGF-1 ao grupo IGF-1+FSH. Posteriormente, as células foram incubadas à 37ºC por 45 min em meio HBSS acrescido de 0,2 μCi/mL de [14C]MeAIB por amostra. Foi adicionado ao meio de incubação 75 mIU/ml de FSH nos grupos FSH e IGF-1+FSH. A reação foi encerrada com colocação das placas em gelo e o meio foi retirado da placa e congelado. As células foram lavadas com HBSS à 4ºC e 0,5 mL/poço de água foi adicionado antes de serem congeladas à -20°C. Para a contagem do radioativo, as células foram descongeladas, sonicadas e centrifugadas à 800g por 10min. Alíquotas de 100 μL foram retiradas de todas as amostras (meio interno e externo) e colocadas em 1,5mL de liquido de cintilação para a mensuração da radioatividade em espectrômetro de cintilação líquida LKB beta modelo 1215. A dosagem de proteína das amostras foi realizada segundo o método de Lowry. Os resultados foram expressos pela relação entre radioatividade das células e a radioatividade do meio de incubação. Para a dosagem de 17ß-estradiol as células foram cultivadas nas mesmas condições conforme o experimento anterior. Após 24 horas de cultivo, as células foram divididas em quatro grupos: 1)grupo controle: somente o meio de cultivo; 2) grupo FSH: foi adicionado 75mUI de FSH ao meio; 3) grupo IGF-1: foi adicionado na concentração de 25ng IGF-1/mL ao meio; 4) grupo FSH+IGF-1: foi adicionado FSH (75mUI/mL) e IGF-1 (25ng/mL) ao meio. Ao final de 24h de cultivo, o meio foi congelado à -20ºC. O meio foi diluído na proporção 1:10 no meio tampão do kit. Posteriormente, a mensuração do 17ß-estradiol foi feita por Elisa, utilizando-se o kit comercial 17ß-estradiol EIA kit. Foram utilizados os seguintes itens para correlação com os parâmetros experimentais: a idade e o número de oócitos MII que foram submetidos à ICSI. Para a análise estatística foram feitos os testes: ANOVA de uma via seguido de pósteste de Bonferroni, Shapiro-Wilk para avaliação da distribuição dos dados, Kruskal-Wallis e coefeciente de correlação de Pearson’s. As diferenças foram consideradas significativas quando P<0,05. Foi encontrado uma forte correlação negativa entre o número de oócitos MII e o transporte de [14C]MeAIB (n=5; P=0,03). Não foi encontrado correlação entre o transporte de [14C]MeAIB com a idade das pacientes, sendo o valore de P> 0,05. A incubação com FSH (75 mUI/mL) e o cultivo com IGF-1 (25ng/mL) durante 24h não estimularam o transporte de [14C]MeAIB nas células do cumulus humanas (n=5; P=0,620). O cultivo com a adição de FSH, IGF-1 ou ambos por 24h não aumentou a secreção de 17ß-estradiol (pg/mL) no meio de cultura, comparado ao grupo controle (n= 7; P = 0,855). Em relação à concentração de 17ßestradiol nas células do cumulus não tratadas, não foi encontrado nenhuma correlação entre os parâmetros avaliados de idade e número de oócitos MII (n=7) P> 0,05. Podemos concluir que o sistema A de transporte de aminoácidos está presente em células do cumulus humanas, sendo que a taxa basal é inversamente proporcional ao número de oócitos MII coletados. Provavelmente, o IGF-1 não ocasiona um aumento direto na expressão do FSHR, uma vez que quando adicionado ao meio de cutivo não estimulou os parâmetros analizados comparados aos grupos com somente FSH. Além disso, quando adicionado IGF-1 sozinho ao meio de cultura das células do cumulus, nenhuma alteração na produção de 17ß-estradiol foi observada, sugerindo que o IGF-1 não tenha um efeito direto na esteroidogênese destas células. Portanto, embora existam diversos trabalhos que tem auxiliado na compreensão da interação entre o IGF-1 e o FSH na diferenciação celular durante a foliculogênese, ainda faltam pontos cruciais neste processo em células humanas. Da mesma forma, são necessários mais estudos que caracterizem as células do cumulus, bem como a sua interação com o oócito, para que possamos aplicar estes conhecimentos com a finalidade de melhorar as taxas de MIV oocitária. / Oocyte and the cumulus cells have a bi-directional communication through projections that cross the zona pellucida, being fundamental for the transport of amino acids necessary for gamete growth and maturation. Oocyte plays a dominant role in establishing the heterogeneity of the granulosa cells found in preovulatory follicles by preventing the differentiation of the cumulus granulosa cells. Thus, culturing cumulus cells from preovulatory follicles is a suitable approach to study granulosa cell differentiation as well as the hormonal interactions that occur in folliculogenesis. Several studies have suggested the synergic action of FSH and IGF-1 in steroidogenesis, through the stimulation of the same metabolic pathways, but with great variability of results among species. We evaluate the basal transport and the transport stimulated by FSH [14C]MeAIB in human cumulus cells, observing whether the addition of IGF-I to the culture medium alters this parameter. Cumulus cells were collected during the IVF procedures at Proser Assisted Reproduction Center, and cultured in modified DMEM, at a final concentration of 5x104 cells/well. For both experiments, cells were cultured in an incubator for 24h before the specific treatment of each experimental group. For the transport of [14C]MeAIB 3 groups were made: 1) control group; 2) FSH group; 3) IGF-1 + FSH group. All groups were further cultured for 24h. Twenty five mg/mL of IGF-1 were added to the to the culture medium of the IGF-1 + FSH group. Cells were incubated at 37°C for 45 min in HBSS medium plus 0,2 μCi/mL of [14C] MeAIB per sample, wherein FSH and FSH + IGF-1 groups had 75 mIU/mL of FSH added to the incubation medium. The reaction was terminated by placing the plates on ice and the medium was removed from the plate and freezed. Cells were washed with HBSS at 4°C and 0.5 mL/well of water were added before being frozen at -20°C. For radioactive counting, cells were thawed, sonicated and centrifuged at 800g for 10min. Aliquots of 100 uL were taken from all samples (internal and external medium) and placed in 1.5 mL of scintillation liquid for measurement of radioactivity in a liquid scintillation spectrometer LKB beta 1215 model. Protein dosage of the samples was performed according to the method of Lowry. Results were expressed by the ratio between the radioactivity of cells and the radioactivity of the incubation medium. For the 17ß-estradiol dosage, cells were cultured under the same conditions as the previous experiment. After 24 hours of culture, the cells were divided into four groups: control group = only the culture medium; FSH group = it was added 75mUI of FSH to the medium; IGF-1 group = it was added IGF-1 at a concentration of 25ng/mL to the medium; FSH + IGF-1 group = it was added FSH (75mUI/mL) and IGF-1 (25ng/mL) to the medium. After of 24 hours of cultivation, the medium was frozen at -20°C. The medium was diluted in a 1:10 ratio in the kit buffer medium. Afterwards, measurement of 17ß-estradiol was made by ELISA using a 17ß-estradiol EIA commercial kit. The following items were used for correlation with the experimental parameters: the age of the patients and the number of MII oocytes that underwent ICSI. For statistical analysis two tests were used: One-way ANOVA followed by Bonferroni post-test, Shapiro-Wilk for evaluation of data distribution, Kruskal-Wallis and Pearson's correlation coefficient. Differences were considered significant when P <0.05. A strong negative correlation was found between the number of MII oocytes and the transport of [14C]MeAIB (n = 5; p = 0.03). No correlation was observed between the transport of [14C]MeAIB and the age of patients (P>0.05). The incubation with FSH (75 mIU/mL) and the cultivation with IGF-1 (25ng/mL) for 24 hours did not stimulate the transport of [14C]MeAIB in human cumulus cells (n = 5; P = 0.620). The culture with the addition of FSH, IGF-1, or both for 24 hours did not increase the secretion of 17ß-estradiol (pg/mL) in the culture medium compared to the control group (n = 7; P = 0.855). Regarding the 17ß-estradiol concentration in the untreated cumulus cells, it was not found any correlation between the evaluated parameters of age and number of MII oocytes (n = 7) P>0.05. We conclude that the A system amino acid transport is present in human cumulus cells, and that the basal rate is inversely proportional to the number of MII collected oocytes. Probably, IGF-1 does not cause a direct increase in FSHR expression, once when added to the culture medium it did not stimulate the parameters analyzed compared to the groups with FSH alone. Moreover, when IGF-1 is added alone to the culture medium of cumulus cells, no change in 17ß-estradiol production was observed, suggesting that IGF-1 has not a direct effect on these cells steroidogenesis. Therefore, although there are several studies that have assisted in understanding the interaction between IGF-1 and FSH in cell differentiation during folliculogenesis, there are still crucial unknown points in this process in human cells. Likewise, more studies are needed to characterize the cumulus cells, as well as their interaction with the oocyte, so we can apply this knowledge to improve oocyte IVM rates.

O oócito e as células do cumulus apresentam uma comunicação bi-direcional através de projeções que atravessam a zona pelúcida, sendo fundamental no transporte de aminoácidos para o crescimento e maturação oocitária. O oócito regula diversas funções das células do cumulus que o rodeiam e é o responsável por mantê-las diferenciadas das demais. Desta forma, estas células têm se mostrado de grande utilidade para pesquisa, pois podem manter o estado menos indiferenciado in vitro, semelhantes às fases iniciais de desenvolvimento folicular e, portanto, ideais para estudos que visam entender melhor o processo de diferenciação celular durante a foliculogênese, bem como as interações hormonais que ocorrem neste período. Diversos trabalhos têm sugerido a ação sinérgica do FSH e do IGF-1 na esteroidogênese, através da estimulação das mesmas vias metabólicas, porém com grande variabilidade dos resultados entre as espécies. Neste trabalho, as células do cumulus foram coletadas durante o procedimento de FIV na Clínica Proser, e posteriormente cultivadas em meio DMEM modificado, na concentração final de 5x104 células/poço. Para ambos experimentos as células foram cultivadas em incubadora por 24h antes dos tratamentos específicos de cada grupo. Para o transporte de [14C]MeAIB foram feitos 3 grupos: 1) grupo controle; 2) grupo FSH; 3) grupo IGF-1+FSH. Todos os grupos foram cultivados por 24h em meio DMEM, sendo acrescido 25ng/mL de IGF-1 ao grupo IGF-1+FSH. Posteriormente, as células foram incubadas à 37ºC por 45 min em meio HBSS acrescido de 0,2 μCi/mL de [14C]MeAIB por amostra. Foi adicionado ao meio de incubação 75 mIU/ml de FSH nos grupos FSH e IGF-1+FSH. A reação foi encerrada com colocação das placas em gelo e o meio foi retirado da placa e congelado. As células foram lavadas com HBSS à 4ºC e 0,5 mL/poço de água foi adicionado antes de serem congeladas à -20°C. Para a contagem do radioativo, as células foram descongeladas, sonicadas e centrifugadas à 800g por 10min. Alíquotas de 100 μL foram retiradas de todas as amostras (meio interno e externo) e colocadas em 1,5mL de liquido de cintilação para a mensuração da radioatividade em espectrômetro de cintilação líquida LKB beta modelo 1215. A dosagem de proteína das amostras foi realizada segundo o método de Lowry. Os resultados foram expressos pela relação entre radioatividade das células e a radioatividade do meio de incubação. Para a dosagem de 17ß-estradiol as células foram cultivadas nas mesmas condições conforme o experimento anterior. Após 24 horas de cultivo, as células foram divididas em quatro grupos: 1)grupo controle: somente o meio de cultivo; 2) grupo FSH: foi adicionado 75mUI de FSH ao meio; 3) grupo IGF-1: foi adicionado na concentração de 25ng IGF-1/mL ao meio; 4) grupo FSH+IGF-1: foi adicionado FSH (75mUI/mL) e IGF-1 (25ng/mL) ao meio. Ao final de 24h de cultivo, o meio foi congelado à -20ºC. O meio foi diluído na proporção 1:10 no meio tampão do kit. Posteriormente, a mensuração do 17ß-estradiol foi feita por Elisa, utilizando-se o kit comercial 17ß-estradiol EIA kit. Foram utilizados os seguintes itens para correlação com os parâmetros experimentais: a idade e o número de oócitos MII que foram submetidos à ICSI. Para a análise estatística foram feitos os testes: ANOVA de uma via seguido de pósteste de Bonferroni, Shapiro-Wilk para avaliação da distribuição dos dados, Kruskal-Wallis e coefeciente de correlação de Pearson’s. As diferenças foram consideradas significativas quando P<0,05. Foi encontrado uma forte correlação negativa entre o número de oócitos MII e o transporte de [14C]MeAIB (n=5; P=0,03). Não foi encontrado correlação entre o transporte de [14C]MeAIB com a idade das pacientes, sendo o valore de P> 0,05. A incubação com FSH (75 mUI/mL) e o cultivo com IGF-1 (25ng/mL) durante 24h não estimularam o transporte de [14C]MeAIB nas células do cumulus humanas (n=5; P=0,620). O cultivo com a adição de FSH, IGF-1 ou ambos por 24h não aumentou a secreção de 17ß-estradiol (pg/mL) no meio de cultura, comparado ao grupo controle (n= 7; P = 0,855). Em relação à concentração de 17ßestradiol nas células do cumulus não tratadas, não foi encontrado nenhuma correlação entre os parâmetros avaliados de idade e número de oócitos MII (n=7) P> 0,05. Podemos concluir que o sistema A de transporte de aminoácidos está presente em células do cumulus humanas, sendo que a taxa basal é inversamente proporcional ao número de oócitos MII coletados. Provavelmente, o IGF-1 não ocasiona um aumento direto na expressão do FSHR, uma vez que quando adicionado ao meio de cutivo não estimulou os parâmetros analizados comparados aos grupos com somente FSH. Além disso, quando adicionado IGF-1 sozinho ao meio de cultura das células do cumulus, nenhuma alteração na produção de 17ß-estradiol foi observada, sugerindo que o IGF-1 não tenha um efeito direto na esteroidogênese destas células. Portanto, embora existam diversos trabalhos que tem auxiliado na compreensão da interação entre o IGF-1 e o FSH na diferenciação celular durante a foliculogênese, ainda faltam pontos cruciais neste processo em células humanas. Da mesma forma, são necessários mais estudos que caracterizem as células do cumulus, bem como a sua interação com o oócito, para que possamos aplicar estes conhecimentos com a finalidade de melhorar as taxas de MIV oocitária. / Oocyte and the cumulus cells have a bi-directional communication through projections that cross the zona pellucida, being fundamental for the transport of amino acids necessary for gamete growth and maturation. Oocyte plays a dominant role in establishing the heterogeneity of the granulosa cells found in preovulatory follicles by preventing the differentiation of the cumulus granulosa cells. Thus, culturing cumulus cells from preovulatory follicles is a suitable approach to study granulosa cell differentiation as well as the hormonal interactions that occur in folliculogenesis. Several studies have suggested the synergic action of FSH and IGF-1 in steroidogenesis, through the stimulation of the same metabolic pathways, but with great variability of results among species. We evaluate the basal transport and the transport stimulated by FSH [14C]MeAIB in human cumulus cells, observing whether the addition of IGF-I to the culture medium alters this parameter. Cumulus cells were collected during the IVF procedures at Proser Assisted Reproduction Center, and cultured in modified DMEM, at a final concentration of 5x104 cells/well. For both experiments, cells were cultured in an incubator for 24h before the specific treatment of each experimental group. For the transport of [14C]MeAIB 3 groups were made: 1) control group; 2) FSH group; 3) IGF-1 + FSH group. All groups were further cultured for 24h. Twenty five mg/mL of IGF-1 were added to the to the culture medium of the IGF-1 + FSH group. Cells were incubated at 37°C for 45 min in HBSS medium plus 0,2 μCi/mL of [14C] MeAIB per sample, wherein FSH and FSH + IGF-1 groups had 75 mIU/mL of FSH added to the incubation medium. The reaction was terminated by placing the plates on ice and the medium was removed from the plate and freezed. Cells were washed with HBSS at 4°C and 0.5 mL/well of water were added before being frozen at -20°C. For radioactive counting, cells were thawed, sonicated and centrifuged at 800g for 10min. Aliquots of 100 uL were taken from all samples (internal and external medium) and placed in 1.5 mL of scintillation liquid for measurement of radioactivity in a liquid scintillation spectrometer LKB beta 1215 model. Protein dosage of the samples was performed according to the method of Lowry. Results were expressed by the ratio between the radioactivity of cells and the radioactivity of the incubation medium. For the 17ß-estradiol dosage, cells were cultured under the same conditions as the previous experiment. After 24 hours of culture, the cells were divided into four groups: control group = only the culture medium; FSH group = it was added 75mUI of FSH to the medium; IGF-1 group = it was added IGF-1 at a concentration of 25ng/mL to the medium; FSH + IGF-1 group = it was added FSH (75mUI/mL) and IGF-1 (25ng/mL) to the medium. After of 24 hours of cultivation, the medium was frozen at -20°C. The medium was diluted in a 1:10 ratio in the kit buffer medium. Afterwards, measurement of 17ß-estradiol was made by ELISA using a 17ß-estradiol EIA commercial kit. The following items were used for correlation with the experimental parameters: the age of the patients and the number of MII oocytes that underwent ICSI. For statistical analysis two tests were used: One-way ANOVA followed by Bonferroni post-test, Shapiro-Wilk for evaluation of data distribution, Kruskal-Wallis and Pearson's correlation coefficient. Differences were considered significant when P <0.05. A strong negative correlation was found between the number of MII oocytes and the transport of [14C]MeAIB (n = 5; p = 0.03). No correlation was observed between the transport of [14C]MeAIB and the age of patients (P>0.05). The incubation with FSH (75 mIU/mL) and the cultivation with IGF-1 (25ng/mL) for 24 hours did not stimulate the transport of [14C]MeAIB in human cumulus cells (n = 5; P = 0.620). The culture with the addition of FSH, IGF-1, or both for 24 hours did not increase the secretion of 17ß-estradiol (pg/mL) in the culture medium compared to the control group (n = 7; P = 0.855). Regarding the 17ß-estradiol concentration in the untreated cumulus cells, it was not found any correlation between the evaluated parameters of age and number of MII oocytes (n = 7) P>0.05. We conclude that the A system amino acid transport is present in human cumulus cells, and that the basal rate is inversely proportional to the number of MII collected oocytes. Probably, IGF-1 does not cause a direct increase in FSHR expression, once when added to the culture medium it did not stimulate the parameters analyzed compared to the groups with FSH alone. Moreover, when IGF-1 is added alone to the culture medium of cumulus cells, no change in 17ß-estradiol production was observed, suggesting that IGF-1 has not a direct effect on these cells steroidogenesis. Therefore, although there are several studies that have assisted in understanding the interaction between IGF-1 and FSH in cell differentiation during folliculogenesis, there are still crucial unknown points in this process in human cells. Likewise, more studies are needed to characterize the cumulus cells, as well as their interaction with the oocyte, so we can apply this knowledge to improve oocyte IVM rates.

O desenvolvimento de meios de cultivo eficazes para a maturação in vitro de oócitos caninos tem sido um desafio para os pesquisadores em reprodução animal. O estresse oxidativo desempenha papel fundamental na maturação oocitária, uma vez que altas concentrações de espécies reativas ao oxigênio levam ao dano celular e apoptose. O objetivo desta pesquisa foi determinar as taxas de maturação nuclear de oócitos caninos na presença de cisteína e α-tocoferol, substâncias conhecidas por suas propriedades antioxidantes. No experimento 1, avaliou-se a taxa de maturação nuclear de oócitos caninos mantidos em meio TCM-199 modificado (A) (controle) ou acrescido de 0,57mM de cisteína (B). No experimento 2, determinou-se as taxas de maturação nuclear na presença de diferentes concentrações de α-tocoferol em duas etapas independentes: experimento 1 (0, 10, 50μM) e experimento 2 (0, 100 e 500μM). Os dados foram analisados pelo teste do Qui-quadrado (P < 0,05). No experimento 1, não foi observada diferença estatística entre as taxas de Metáfase I/Anáfase I (MI/AI) e Metáfase II (MII) entre os oócitos do grupo controle (A) (7,5%, 16/213; 1,9%, 4/213) e os oócitos do grupo acrescido de cisteína (B) (6,3%, 14/223; 0,9%, 2/223). No experimento 2, não houve diferença significativa nas taxas de MI e MII dos oócitos entre os tratamentos da primeira etapa: controle (26,8%, 29/108), 10μM (22,6%, 26/115) e 50μM (29,1%, 30/103). Na segunda parte do experimento, a percentagem de oócitos que retomaram a meiose (VGBD à MII) foi de 31,9% (31/97), 34,9% (39/112) e 51,5% (54/105) para os grupos controle,100 e 500μM de α-tocoferol respectivamente (P < 0,05). Entretanto, nenhum aumento nas taxas de MII foi observado quando foram utilizadas as concentrações de 100μM (0,9%, 1/112) ou 500μM (1,0%, 1/105) de α- tocoferol no meio. Concluiu-se que, o TCM-199 modificado suplementado com cisteína não foi eficaz em elevar os índices de maturação in vitro de oócitos caninos. Ainda, a suplementação de α-tocoferol não afetou as taxas de MII de oócitos caninos. / The development of effective culture media for in vitro maturation of canine oocytes has been a challenge for researchers in animal reproduction. Oxidative stress plays a critical role in oocyte maturation since high concentrations of reactive oxygen species lead to cell damage and apoptosis. This research aimed to determine the rates of nuclear maturation of canine oocytes in the presence of cysteine and α-tocopherol, substances known for its antioxidant properties. In experiment 1, the rates of oocytes nuclear maturation exposed to modified TCM-199 (A) (control) or added with 0.57mM cysteine (B) were evaluated. In experiment 2, the rates of oocytes nuclear maturation in the presence of different concentrations of α-tocopherol were determined in two independent essays: experiment 1 (0, 10 and 50μM) and experiment 2 (0, 100 and 500μM). Data were analyzed by the Chi-square test (P < 0.05). The data obtained in experiment 1 allowed no difference among the oocytes in Metaphase I/Anaphase (MI/AI) (7.5%, 16/213; 1.9%, 4/213) and Metaphase II (MII) (6.3%, 14/223; 0.9%, 2/223) rates observed in the medium without or supplemented with cysteine respectively. In experiment 2, there was no significant difference in the rates of MI and MII oocytes among treatments designed for the first essay: control (26.8%, 29/108), 10μM (22.6%, 26/115) and 50μM (29.1%, 30/103). In the second part of the experiment, the percentage of oocytes that resumed meiosis (GVBD to MII) was 31.9% (31/97), 34.9% (39/112) and 51.5% (54/105) for control, 100 and 500μM groups respectively (P < 0.05). However, no improvement on rates of MII was observed when either 100 or 500μM α-tocopherol was added in medium. It was concluded that, modified TCM-199 supplemented with cysteine, was not effective in raising the rates of in vitro maturation of bitch oocytes. Moreover, α-tocopherol supplement did not affect the rates of MII in canine oocytes.

O objetivo deste trabalho foi modificar os procedimentos da maturação in vitro (MIV) para induzir a competência de oócitos bovinos com intensa atividade da enzima glicose 6-fosfato desidrogenase (G6PDH), determinada pelo emprego do corante vital Azul de Cresil Brilhante (BCB). Foram realizados dois experimentos; no primeiro trabalho foi realizada a MIV de oócitos após a identificação da atividade da G6PDH, empregando-se a seguinte proporção: competentes (sem atividade enzimática)/não competentes - 10:01, respectivamente. Os resultados revelaram um efeito negativo dos oócitos não competentes sobre a capacidade dos competentes em realizarem a MIV, a FIV e a CIV. Os resultados sugerem que para aumentar a produção de embriões deve-se realizar a MIV de oócitos competentes e não competentes, separadamente. O objetivo do segundo experimento foi verificar se a prolongação do tempo de MIV (30h) afetaria as taxas de MIV, FIV e CIV obtidas a partir de oócitos não competentes. Os oócitos não competentes não foram afetados, positiva ou negativamente, pelo prolongamento do tempo de MIV, no entanto, os oócitos competentes sofreram decréscimo na capacidade de serem fecundados e desenvolverem-se até o estágio de blastocistos. Podemos concluir que as modificações realizadas no procedimento da MIV não foram capazes de induzir competência em oócitos com intensa atividade da enzima G6PDH. / The present work aimed modify the in vitro maturation (IVM) procedure to induce competence of bovine oocytes with high glucose 6-phosphate dehydrogenase (G6PDH) activity. Two experiments were carried out; the first non-competent oocytes (with high enzymatic activity) were matured with competent oocyte (lower G6PDH activity) on proportion of 1:10, respectively. The second experiment aimed observe the effect of prolonged IVM (from 24 to 30h) on the cleavage and development rates in oocytes with higher enzymatic activity. Our data showed that oocytes with lower enzymatic activity did not induce competence of higher G6PDH activity oocyte. However, we observed a negatively effect on the cleavage and development rates on oocytes competent, then, to increase the number of embryos in vitro produced we need to mature oocytes competent and non-competent separately. In the second experiment, the non-competent gametes submitted to prolonged IVM were not affected, however, competent oocytes were negatively affect by prolonged IVM. We can concluded that the IVM modifications did not able to induce the competence in the oocytes with high G6PDH activity.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:13:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Klayto Jose Goncalves dos Santos.pdf: 661017 bytes, checksum: 02f9686f6a0ec71d996c292c1817d5b9 (MD5) Previous issue date: 2010-08-27 / The reproductive and productive index of dairy cattle in Brazil are below the desirable rates, and, in recent decades, the increase in milk production occurred, partly, more because of the expansion of explored areas and the increase of herds than due to an effective productive increment. The development and application of reproductive biotechnologies are essential conditions for improving reproductive efficiency, especially for domestic ruminants, and techniques such as artificial insemination and embryo transfer have been successfully used. Other biotechnologies such as in vitro embryo production, cloning and genetic modification help to accelerate genetic improvement, because they include animals with superior desirable traits, although the results in terms of production are not so good. The main goal of an embryo transfer program is to obtain a high number of viable embryos per donor, after exogenous hormones administration, by increasing the number of oocytes released, enabling the embryo transfer to recipient cows in order to complete the gestation. Cows are born with more than 100,000 oocytes in ovarian follicles, but by natural via, only 0.01% of viable products can be generated, or a number close to 10 calves throughout their reproductive life. One of the proposed solutions to this problem was the development of in vitro production (IVP) of bovine embryos, a major biotech assisted reproduction, which allows the interaction of sperm with oocyte outside the female reproductive tract. Although these biotechnologies are used in many dairy and beef herds, efficiency of an IVP program is limited, among other factors, because of the oocyte recovery rates and the individual variation of ovarian response to FSH treatment, requiring more studies to evaluate the association between follicular waves and superstimulatory treatments, mainly in dairy animals. / Os índices reprodutivos e produtivos da pecuária bovina leiteira brasileira estão abaixo do desejável, e a elevação na produção de leite nas últimas décadas ocorreu, em parte, mais pela expansão das áreas exploradas e o aumento do efetivo de rebanho que pelo real incremento na produtividade. O desenvolvimento e a aplicação de biotécnicas reprodutivas são condições indispensáveis para a melhoria na eficiência reprodutiva, e especialmente para os ruminantes domésticos, técnicas como a Inseminação Artificial e Transferência de Embriões vêm sendo utilizadas com sucesso. Outras biotécnicas como a produção in vitro de embriões, clonagem e transgenia, contribuem para acelerar o melhoramento genético, pois incluem a utilização de animais provados e com características desejáveis superiores, mas apresentam resultados inferiores em termos de produção. A principal meta do programa de TE é a superovulação, cujo objetivo é obter, após administração de hormônios exógenos, elevado número de embriões viáveis por doadora pelo aumento do número de oócitos liberados, possibilitando a transferência dos embriões obtidos após a inseminação artificial para o trato reprodutivo de receptoras para completarem a gestação. As fêmeas bovinas nascem com mais de 100.000 oócitos nos folículos ovarianos, mas pelas vias naturais, apenas 0,01% de produtos viáveis podem ser gerados, ou seja, um número próximo a dez descendentes em toda sua vida reprodutiva. Uma das soluções propostas para esse problema foi o desenvolvimento da produção in vitro (PIV) de embriões bovinos, uma importante biotécnica de reprodução assistida, a qual permite a interação do espermatozóide com o oócito fora do trato reprodutivo feminino, com a formação de um novo indivíduo. Embora essas biotécnicas sejam utilizadas em muitos rebanhos tanto de leite quanto de corte, a eficiência de um programa de PIV está limitada, entre outros fatores, pela taxa de recuperação de oócitos, pela variação individual na resposta ovariana aos tratamentos para estimular o amadurecimento e ovulação de um número grande de folículos, requerendo estudos para avaliar o efeito da associação entre início da onda folicular e o início do tratamento superestimulatório principalmente em animais de origem leiteira.