In cattle, the oviduct plays an important role in the reproductive process. Oviductal secretions characterize the environment where storage and sperm capacitation, fertilization, and early embryo development take place. Because molecular control of bovine oviduct receptivity is poorly understood, this Thesis proposed a model of receptivity based on the manipulation of pre-ovulatory follicle growth (POF) used to study the effects of periovulatory endocrine profile on oviductal physiology. Growth of POF in Nelore cows (Bos indicus) was manipulated to produce two groups: cows with large POF and large corpus luteum (LF-LCL; higher fertility) and cows with small POF and small CL (SF-SCL; Lower fertility). Ampulla and isthmus samples were collected on day 4 after induction of ovulation with GnRH. In the first study, the transcriptome of the ipsilateral to CL ampulla and isthmus was determined by RNAseq, the regional expression of genes was studied by qPCR, and the distribution of the PGR and ER proteins was assessed by immunohistochemistry. Greater abundance of PGR and ER was found in the oviduct of the LF-LCL animals indicating that there is a greater availability of receptors and, possibly, of signaling-mechanisms stimulated by steroids in both oviductal regions. The transcripts profile showed enriched oviductal functional characteristics that could affect its embryo receptivity. These characteristics include changes in morphology i.e. branching morphogenesis, and changes in cell functioning i.e. cell secretion, that were enriched in the LF-LCL group. In the second study, after morphological analyses, it was concluded that the ampulla of the LF-LCL animals presented more primary folds, a larger perimeter of the luminal epithelium, and a higher proportion of secretory and proliferating cells, when compared to SF-SCL group. There was no difference in isthmus morphology between groups. In the third study, the extracellular matrix remodeling was reserched. It was concluded that in the isthmus region of the LF-LCL animals, there is less type 1 collagen fibers and greater abundance of proteins involved in extracellular matrix remodeling. In the fourth study, it was determined that the periovulatory endocrine milieu affects the expression of components of the microRNAs biosynthesis pathway and the microRNAs profile, both different between groups. Finally, in the fifth study, 205 metabolites were quantified in the oviductal fluid and 37 were found to be in different concentrations when both groups were compared. It was concluded that oviduct of cows of higher fertility presents a profile of transcripts, proteins, and metabolites that is associated with morphological and functional characteristics favorable to the survival and development of the embryo. / Em fêmeas bovinas, o oviduto apresenta um importante papel no processo reprodutivo. As secreções ovidutais representam o ambiente onde ocorrem o armazenamento e a capacitação espermática, a fecundação e o desenvolvimento embrionário inicial. O controle molecular da receptividade do oviduto em bovinos é pouco conhecido. Na presente tese, empregou-se um modelo de receptividade baseado na manipulação do crescimento do folículo pré-ovulatório (FPO) para o estudo dos efeitos do perfil endócrino periovulatório na fisiologia do oviduto. O crescimento do FPO de vacas Nelore (Bos indicus) foi manipulado com o objetivo de produzir dois grupos: vacas com FPO e corpo lúteo (CL) grandes (FG-CLG; maior fertilidade) e vacas com FPO e CL pequenos (FP-CLP; menor fertilidade). Amostras da ampola e istmo foram coletadas no dia 4 após da indução da ovulação com GnRH. No primeiro estudo, o transcriptoma da ampola e istmo do lado ipsolateral ao CL foi determinado por RNAseq, à expressão gênica regional e a distribuição das proteínas PGR e ER foram analisadas por qPCR e imunohistoquímica, respectivamente. Houve maior abundância de PGR e ER no oviduto dos animais do grupo FG-CLG, o que indica uma maior disponibilidade de receptores e possivelmente, de mecanismos intracelulares de sinalização estimulados pelos esteroides em ambas as regiões. O perfil global de transcritos mostrou enriquecimento de características funcionais do oviduto que poderiam afetar sua receptividade ao embrião. Tais características incluem mudanças morfológicas, como a ramificação morfogênica, e celulares, como a secreção, que foram aumentadas no grupo FG-CLG. No segundo estudo, após analisarem-se características morfológicas dos tecidos, concluiu-se que a ampola dos animais FG-CLG apresentou maior número de pregas primárias, maior perímetro do epitélio luminal, e maior proporção de células secretoras e de células em proliferação quando comparado aos animais do grupo FP-CLP. Não houve diferença na morfologia do istmo entre os grupos. No terceiro estudo, foi analisado o processo de remodelamento de matriz extracelular. Concluiu-se que no istmo dos animais do grupo FG-CLG existe menor quantidade de fibras de colágeno tipo 1 e maior abundância de proteínas envolvidas no remodelamento de matriz. No quarto estudo, determinou-se que o perfil endócrino periovulatório afeta a expressão de componentes da via de biossíntese e o perfil de microRNAs, que são diferentes entre os grupos. Finalmente, no quinto estudo, foram quantificados 205 metabólitos no fluido ovidutal dos animais. Destes, 37 encontram-se em concentrações diferentes entre os grupos. Concluiu-se que o oviduto de vacas de maior fertilidade apresenta um perfil de transcritos, proteínas e metabólitos que está associado a características morfológicas e funcionais favoráveis à sobrevivência e desenvolvimento do embrião.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-02082017-152246 |
| Date | 26 May 2017 |
| Creators | Angela Maria Gonella Diaza |
| Contributors | Mario Binelli, Felipe Perecin, Dimitrios Rizos, Juliano Coelho da Silveira, Edson Guimarães Lo Turco |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Reprodução Animal, USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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