Change in energy metabolism of in vitro produced embryos: an alternative to make them more cryoresistant? / Alteração no metabolismo energético de embriões produzidos in vitro: uma alternativa para torná-los mais criotolerantes?

For the development of in vitro produced (IVP) as well as in vivo produced bovine embryos, it is extremely important that their energy metabolism works properly because the embryo must be able to metabolize energy substrates that are necessary for producing energy. Lipids play an important role in early embryonic development, acting as source of energy for oocytes and embryos. However, it is known that oocytes and embryos, mainly IVP, accumulate large amounts of lipids in the cytoplasm. Although they are extremely important in embryonic development, lipids have been associated with the reduced survival of bovine embryos following cryopreservation. There is evidence that at least four different categories of lipids affect embryo survival after cryopreservation, including triglycerides (TAG), free fatty acids, cholesterol and phospholipids. Thus, many studies are being conducted to improve the resistance of IVP embryos to the cryopreservation process by reducing the concentration or removing the source of serum from the medium or by reducing oocyte/embryo lipids using mechanical or chemical means. Regarding the use of delipidating agents that reduce the uptake and synthesis of fatty acids (FA) by cells, substances such as phenazine ethosulfate (PES), forskolin, L-carnitine and isomers of conjugated linoleic acid (CLA) have been utilized. This review aims to address important issues related to embryonic energy metabolism, the importance of lipid metabolism and its relation tothe cryopreservation of IVP bovine embryos by summarizing the latest research in this field.(AU)

Para o desenvolvimento de embriões bovinos produzidos in vitro (PIV) e in vivo, é extremamente importante que o metabolismo energético funcione de maneira adequada, pois o embrião precisa ser capaz de metabolizar os substratos energéticos necessários para a produção de energia. Os lipídios desempenham papel importante no desenvolvimento embrionário inicial, atuando como fonte de energia para oócitos e embriões. Entretanto, sabe-se que oócitos e embriões bovinos, principalmente os PIV, acumulam grande quantidade de lipídios no citoplasma. Apesar de serem extremamente importantes no desenvolvimento embrionário, os lipídios têm sido associados com a reduzida sobrevivência após a criopreservação de embriões bovinos. Existem evidências de que pelo menos quatro classes de lipídios afetam a sobrevivência embrionária pós-criopreservação, sendo os triglicerídeos (TAG), ácidos graxos livres, colesterol e os fosfolipídios. Sendo assim, vários estudos estão sendo realizados com o intuito de melhorar a resistência dos embriões PIV ao processo de criopreservação, realizando a redução ou retirada do soro do meio ou a redução mecânica ou química de lipídios. Com relação ao uso de agentes delipidantes que diminuam a captação e síntese de ácidos graxos (AG) pelas células, substâncias como fenazina etossulfato (PES), forskolin, L-carnitina e isômeros do ácido linoleico conjugado (CLA) tem sido utilizadas. O objetivo desta revisão foi abordar aspectos importantes relacionados ao metabolismoenergético embrionário, a importância dos lipídios no metabolismo e sua relação com a criopreservaçãode embriões bovinos PIV sumarizando os estudos mais recentes nessa área.(AU)

Lipid modulators during in vitro maturation of porcine oocytes

A produção de embriões suínos in vitro (PIVE) possui limitações para melhores resultados em biotecnologias reprodutivas. Dentre os fatores prejudiciais na PIVE, o alto teor lipídico em oócitos e embriões, a composição insuficiente do meio e a consequente produção de espécies reativas de oxigênio (EROS) são as mais proeminentes. O 1º artigo desta dissertação revisa sobre metabolizadores incluídos no sistema de PIVE, a fim de sustentar a maturação nuclear e citoplasmática, bem como a melhoria do consumo de gotículas lipídicas (GL). O 2º artigo relata um estudo onde 50M DHA foi adicionado durante o período de maturação, com e sem suplementação de fluído folicular suíno (FFp). Os resultados demonstraram que DHA sem FFp prejudica a maturação e o desenvolvimento embrionário. Além disso, não houve redução do conteúdo lipídico em oócitos tratados com DHA, o que pode estar relacionado a distúrbios metabólicos no complexo cumulus-oócito (CCO). Durante a maturação, oócitos suínos preferem glicose como substrato para consumo de energia. O etosulfato de fenazina (PES) é um receptor de elétrons capaz de converter NADPH em NADP, induzindo a utilização de glicose através da via de pentose fosfato (PPP), influenciando o metabolismo lipídico. Forskolin (FSK) é outro modulador químico que estimula a lipólise através da ativação do AMPc, podendo também sincronizar a maturação citoplasmática e nuclear de oócitos. No último artigo, duas concentrações de PES (0,5M e 0,05M) e uma de FSK (10M) foram utilizadas durante todo o período de maturação in vitro, para dois experimentos diferentes. No Experimento 1, a maturação oócitária e o conteúdo lipídico foram avaliados; o desenvolvimento embrionário, a contagem de células embrionárias e o conteúdo lipídico de blastocistos no dia 7 foram avaliados no Experimento 2. A concentração de 0,5M de PES teve um impacto negativo na maioria dos parâmetros avaliados, enquanto a menor dose de PES foi semelhante ao controle negativo (CN) e ao controle de FSK em ambos os dados do Experimento 1, obtendo também taxas menores de clivagem quando comparada ao CN no Experimento 2. Em conjunto, nossos resultados demonstraram comprometimento do desenvolvimento embrionário devido à possível desarmonia na maturação oócito e transtorno do metabolismo causada pela adição de DHA ou PES. Além disso, FSK não melhorou as taxas de maturação ou reduziu o conteúdo lipídico.

Swine in vitro embryo production (IVP) has limitations for better outcomes in reproductive biotechnologies. Among factors impairing IVP, high lipid content in both oocytes and embryos, insufficient media composition and consequent reactive oxygen species (ROS) production are the most prominent. The 1st paper of this dissertation contains a review regarding metabolizers included into the IVP system in order to sustain nuclear and cytoplasmic maturation, as well as improvement of lipid droplet (LD) consumption. The 2nd paper reports a study where 50M DHA was added during the maturation period, with and without porcine follicular fluid (pFF) supplementation. The results demonstrated that DHA without pFF impairs maturation and embryo development. Also, there was no reduction of the lipid content in oocytes treated with DHA, a finding that might be related to metabolic disorders in the cumulus-oocyte complexes (COC). During maturation period, porcine oocytes prefer glucose as substrate for energy consumption. Phenazine Ethosulfate (PES) is an electron receptor that converts NADPH to NADP, inducing glucose utilization through the pentose phosphate pathway (PPP), influencing lipid droplets (LD) metabolism. Forskolin (FSK) is another chemical modulator that stimulates lipolysis through cAMP activation, being also able to synchronize cytoplasmic and nuclear maturation of oocytes. In the 3rd paper, two concentrations of PES (0.5M and 0.05M) and one of FSK (10 M) were used during the entire in vitro maturation period, for two different experiments. In Experiment 1, oocyte maturation and lipid content were evaluated; and embryo development, embryo cell count and lipid content of blastocysts on day 7 were evaluated in Experiment 2. The concentration of 0.5M of PES had a negative impact on most of the evaluated parameters, while the lowest PES dose was similar to the negative control (NC) and FSK control in both data of Experiment 1, but also had lower cleavage rates when compared to NC in Experiment 2. Taken together, our results demonstrated impairment of embryo development due to possible disharmony on oocyte maturation and metabolism disorder caused by either addition of DHA or PES. Also, FSK did not improve maturation rates or reduced lipid content.

ETOSSULFATO DE FENAZINA NA MATURAÇÃO IN VITRO DE OÓCITOS DE BOVINOS

O objetivo foi avaliar diferentes doses do etossulfato de fenazina (PES) durante a maturação in vitro de oócitos bovinos e suas consequências até o descongelamento nos embriões vitrificados. As concentrações 0; 0,16; 0,4 e 1,0 M foram avaliadas sobre as taxas de produção de embriões, de eclosão e de expansão, conteúdo lipídico e características morfológicas. Oócitos de frigorífico (n=2.232) foram maturados durante 24 horas, parte foi submetido a análise de fluorescência, os demais foram cultivados até D7, destes os embriões grau I foram vitrificados, posteriormente aquecidos e cultivados por 48 horas. Um mínimo de 550 CCOs por tratamento foram maturados em 13 réplicas resultando em 400 embriões vitrificados. Os dados foram analisados pelo pacote estatístico SAS®. A taxa de embriões produzidos para o Controle (C=41,5 ± 1,8, n=237) foi maior (P <0,01) em relação ao PES0,16 (32,5 ±1,7, n=182) e PES1 (32,6 ±1,7, n=186), mas não diferiu do PES0,4 (35,6 ±1,7% n=210). Os grupos tratados não diferiram entre si. A taxa de eclosão (P =0,10) tendeu a ser maior para o PES1 (34,3 ±5,6, n=32) e o PES0,4 (32,4 ±5,6, n=38) em relação ao Controle (27,2 ± 5,7, n=13) e PES0,16 (22,4 ±5,8, n=17). A taxa de expansão ao fim de 48 horas de cultivo foi igual (P <0,05) para o Controle (27,1± 5,2, n=20), PES0,16 (24,3 ± 5,6, n=20) e PES1 (10,3 ± 2,0, n=12). Sendo que os grupos PES0,4 (17,7 ± 3,5, n=10) e PES1 não diferiram entre si. Maior proporção de oócitos do PES1 (P <0,01) atingiram estágios avançados de meiose (>90%) do que o Controle (50%). Não houve efeito de tratamento sobre a quantidade de células apoptóticas ou da MCI. No D9 houve aumento de células apoptóticas (P <0,01) e redução do número de células totais (P <0,01) e da MCI (P <0,01) nos blastocistos. A concentração de lipídios (triglicerídeos, fosfolipídios e colesterol) nos oócitos foi menor (P <0,01) nos grupos tratados em relação ao Controle. Os triglicerídeos do PES1 e PES0,4 não diferiram do Controle durante o cultivo; no PES0,16 foram maiores (P=0,01) do que o Controle. As concentrações de fosfolipídios e colesterol do PES0,4 e PES0,16 foram maiores (P <0,01) do que no Controle e PES1. Os blastocistos que sobreviveram e eclodiram após 48 horas do descongelamento foram 77% do PES0,4, 72% do PES1, contra 44% para o PES0,16 e 25% para o Controle indicando que houve efeito positivo do tratamento. A concentração de lipídeos foi diminuída pelo PES nos oócitos, mas aparentemente houve um efeito compensatório na fase de cultivo, portanto o PES usado somente durante a MIV pode levar a aumento de lipídeos nos embriões.

The objective was to evaluate different doses of phenazine ethosulfate (PES) during in vitro maturation of bovine oocytes and their consequences until thawing in vitrified embryos. The concentrations 0; 0.16; 0.4 and 1.0 M were evaluated on embryo production, hatching and expansion rates, lipid content and morphological characteristics. Refrigerator oocytes (n = 2,232) were matured for 24 hours, part was subjected to fluorescence analysis, the others were cultured to D7, of which the grade I embryos were vitrified, then heated and cultured for 48 hours. A minimum of 550 CCOs per treatment were matured in 13 replicates resulting in 400 vitrified embryos. Data were analyzed by SAS® statistical package. The rate of embryos produced for the Control (C = 41.5 ± 1.8, n = 237) was higher (P <0.01) compared to PES0.16 (32.5 ± 1.7, n = 182). ) and PES1 (32.6 ± 1.7, n = 186), but did not differ from PES0.4 (35.6 ± 1.7% n = 210). The treated groups did not differ from each other. The hatching rate (P = 0.10) tended to be higher for PES1 (34.3 ± 5.6, n = 32) and PES0.4 (32.4 ± 5.6, n = 38) in Control (27.2 ± 5.7, n = 13) and PES0.16 (22.4 ± 5.8, n = 17). The expansion rate after 48 hours of cultivation was the same (P <0.05) for the Control (27.1 ± 5.2, n = 20), PES0.16 (24.3 ± 5.6, n = 20) and PES1 (10.3 ± 2.0, n = 12). The groups PES0,4 (17,7 ± 3,5, n = 10) and PES1 did not differ from each other. Higher proportion of PES1 oocytes (P <0.01) reached advanced meiosis stages (> 90%) than Control (50%). There was no treatment effect on the amount of apoptotic cells or MCI. In D9 there was an increase in apoptotic cells (P <0.01) and a reduction in the number of total cells (P <0.01) and MCI (P <0.01) in blastocysts. Lipid concentration (triglycerides, phospholipids and cholesterol) in oocytes was lower (P <0.01) in treated groups compared to Control. PES1 and PES0.4 triglycerides did not differ from Control during cultivation; in PES0.16 were higher (P = 0.01) than Control. The phospholipid and cholesterol concentrations of PES0.4 and PES0.16 were higher (P <0.01) than in Control and PES1. Blastocysts that survived and hatched 48 hours after thawing were 77% of PES0.4, 72% of PES1, versus 44% of PES0.16 and 25% of Control indicating a positive treatment effect. Lipid concentration was decreased by PES in oocytes, but apparently there was a compensatory effect in the culture phase, so PES used only during IVM may lead to lipid increase in embryos.

Expression of phenazine biosynthetic genes during the arbuscular mycorrhizal symbiosis of Glomus intraradices

To explore the molecular mechanisms that prevail during the establishment of the arbuscular mycorrhiza symbiosis involving the genus Glomus, we transcriptionally analysed spores of Glomus intraradices BE3 during early hyphal growth. Among 458 transcripts initially identified as being expressed at presymbiotic stages, 20% of sequences had homology to previously characterized eukaryotic genes, 30% were homologous to fungal coding sequences, and 9% showed homology to previously characterized bacterial genes. Among them, GintPbr1a encodes a homolog to Phenazine Biosynthesis Regulator (Pbr) of Burkholderia cenocepacia, an pleiotropic regulatory protein that activates phenazine production through transcriptional activation of the protein D isochorismatase biosynthetic enzyme phzD (Ramos et al., 2010). Whereas GintPbr1a is expressed during the presymbiotic phase, the G. intraradices BE3 homolog of phzD (BGintphzD) is transcriptionally active at the time of the establishment of the arbuscular mycorrhizal symbiosis. DNA from isolated bacterial cultures found in spores of G. intraradices BE3 confirmed that both BGintPbr1a and BGintphzD are present in the genome of its potential endosymbionts. Taken together, our results indicate that spores of G. intraradices BE3 express bacterial phenazine biosynthetic genes at the onset of the fungal-plant symbiotic interaction.

Influência do Etossulfato de Fenazina na produção in vitro de embriões bovinos, gestação e na expressão gênica da via do metabolismo do triacilglicerol

A produção in vitro (PIV) de embriões tem sido utilizada amplamente no Brasil como ferramenta para acelerar o melhoramento genético do rebanho. Quando associada à criopreservação, a PIV permite maior flexibilidade da biotecnologia e possibilita estabelecer um banco de embriões. Há a possibilidade que a alta sensibilidade à criopreservação dos embriões bovinos seja influenciada principalmente pela grande quantidade de lipídeos intracitoplasmáticos, sendo isso relacionado especialmente às condições de cultivo in vitro. O Etossulfato de Fenazina (PES) consiste em um regulador do metabolismo de lipídeos. Através da oxidação de NADPH, estimula a via da pentose-fosfato e assim inibe a síntese de ácidos graxos, podendo levar a efeitos benéficos na criopreservação de embriões bovinos produzidos in vitro. O Fator de transcrição denominado proteína de ligação do elemento regulatório de esterol (SREBP-1c), regula preferencialmente a transcrição de genes da síntese de triacilglicerol e fosfolipídios e, a enzima Estearoil Co-A desaturase (SCD1) promove a síntese de ácidos graxos monoinsaturados, conferindo fluidez às membranas celulares. O objetivo desse trabalho foi avaliar a suplementaçãode diferentes concentrações do etossulfato de fenazina (PES) no meio de cultivo, durante a produção in vitro de embriões bovinos, e verificar o efeito do PES na taxa de gestação, buscando melhorar a qualidade do embrião para a criopreservação através da redução do acúmulo de lipídeos. Foram avaliadas as taxas de desenvolvimento inicial de embriões produzidos in vitro provenientes de ovários de abatedouro, e as taxas de gestação com o uso de embriões bovinosproduzidos in vitro a partir da Aspiração folicular de vacas Holandesas e vitrificados. A análise da expressão de genes relacionados com biossíntese de triacilglicerol, SCD1 e SREBP-1c, teve como finalidade auxiliar nos conhecimentos básicos dos mecanismos de ação do Etossulfato de Fenazina, e foi realizada através de PCR quantitativo em Tempo Real, utilizando pools de cinco embriões para cada grupo. Para a análise estatística, foi realizada ANOVA seguida de teste de médias, e o teste qui-quadrado para as taxas de gestação. Não houve diferença estatística na taxa de clivagem e blastocisto entre o grupo controle e os grupos tratados com 0,2M; 0,3M; 0,5M de PES no meio de cultivo in vitro. A taxa de gestação, utilizando-se embriões criopreservados, transferidos para receptoras, não foi alterada pelo uso de PES. A expressão tanto do SREBP-1c, quanto da SCD1 manteve níveis similares na presença ou ausência de PES durante o cultivo in vitro. Sendo assim faz-se necessário novos estudos para investigar mais detalhadamente o mecanismo de ação do PES nos genes da via de biossíntese de lipídeos e se é viável sua utilização a campo.

The in vitro production (IVP) of embryos has been widely used in Brazil as a tool to accelerate the genetic breeding. When combined with cryopreservation, the IVP allows greater flexibility of biotechnology and enable to establish a bank of embryos. There is a possibility that the greater sensitivity to cryopreservation of bovine embryos is influenced mainly by the large amount of intracytoplasmic lipids, and that is especially related to in vitro culture conditions. The phenazine ethosulfate (PES) consists of a lipid metabolism regulator. By NADPH oxidation, stimulates the pentose-phosphate pathway and thus inhibits the fatty acids synthesis, leading to beneficial effects on cryopreservation of bovine embryos in vitro produced. The transcription factor called sterol regulatory element binding proteins (SREBP-1c), preferably regulates the gene transcription of phospholipids and triacylglycerol synthesis and the stearoyl-Co A desaturase (SCD1) enzyme promotes the monounsaturated fatty acids synthesis, giving fluidity to cell membranes. The aim of this study was to evaluate the supplementation of differentconcentrations of phenazine ethosulfate (PES) in the culture medium during in vitro production of bovine embryos, and determine the effect of PES in the pregnancy rate, aiming to improve the the embryo quality to cryopreservation by reducing the lipids accumulation. We evaluated the early development rates of in vitro produced embryos and pregnancy rates after inovulation of vitrified in vitro produced embryos derived from the Ovum Pick Up of Holstein cows. Expressionanalysis of triacylglycerol biosynthesis related genes, SCD1 and SREBP-1c, had the purpose to increase the basic knowledge on phenazine ethosulfate mechanisms of action, and was performed by Quantitative Real-Time PCR using pools of five embryos for each group. For statistical analysis, was performed ANOVA followed by mean test, and the chi-square test for pregnancy rates. There was no statistical difference in the cleavage rate and blastocyst rate between the control group and the groups treated with 0,2M; 0,3M; 0,5M of PES in the medium in vitro culture. The pregnancy rate, using cryopreserved embryos transferred to recipient was not altered by the use of PES. The expression of the SREBP-1c as well as SCD1 remained similar in the presence or absence of the PES during in vitro cultivation. Therefore it is necessary further studies to investigate in more details the PES mechanism of action in the genes of lipid biosynthesis pathway and whether it is feasible to use the field.

Efeito do soro fetal bovino e do etossulfato de fenazina sobre o acúmulo lipídico, apoptose e resposta à vitrificação em embriões bovinos produzidos in vitro

O objetivo deste estudo foi avaliar a suplementação de diferentes concentrações de soro fetal bovino (SFB) e do etossulfato de fenazina (PES), no meio de cultivo durante a produção in vitro (PIV) de embriões bovinos. Em um experimento fatorial 4x3, quatro concentrações de SFB (0%, 2,5%, 5% e 10%), e três períodos de exposição ao PES (Controle, a partir do 60 horas ? PES D2,5, e a partir 96 horas ? PES D4, de cultivo) foram avaliados sobre o desenvolvimento, acúmulo lipídico, criotolerância, e apoptose celular de embriões frescos e aquecidos. Tomando a fertilização in vitro como referência (D0), no D7 uma amostra dos embriões foi submetida a coloração de Sudan Black B (quantificação do conteúdo lipídico, n=15-60), e a técnica de TUNEL (apoptose, n=15-134). Os demais embriões (n=2647) foram vitrificados, para posterior aquecimento e re-cultivo em SOFaa a 10% de SFB por 12 horas. Passado este período, os embriões aquecidos foram avaliados quanto a re-expansão da blastocele e submetidos a técnica de TUNEL. Para a análise estatística, foi realizada ANOVA seguida do teste de Tukey, ou Kruskal-Wallis seguido do teste de Dunn. Para análise da correlação foi utilizado o teste de correlação linear de Pearson. Foi adotado o nível de significância de 5%. A elevação da suplementação do SFB no meio de cultivo embrionário aumentou (P<0,05) o número de gotas lipídicas citoplasmáticas pequenas, médias e grandes. Além disso, esta elevação do SFB reduziu (P<0,05) a taxa de re-expansão dos embriões vitrificados e aumentou (P<0,05) a taxa de apoptose dos embriões frescos e aquecidos. A adição do PES ao meio de cultivo a partir do D2,5 e a partir do D4 reduziram (P<0,05) o acúmulo lipídico nos embriões bovinos PIV. O uso do PES a partir do D2,5 prejudicou (P<0,05) o desenvolvimento embrionário e não favoreceu (P>0,05) a criotolerância...

The objective of this study was to evaluate the effect of four FCS concentrations and the use of phenazine ethosulfate (PES) in the culture media during in vitro production (IVP) of bovine embryos. In a 4x3 factorial experimental design, four FCS concentrations (0%, 2,5%, 5% and 10%), and three PES exposure periods (control, after 60 hours - PES D2,5, and after 96 hours - PES D4, of embryo culture) were evaluated by embryo development, lipid accumulation, cryotolerance, and fresh and warmed apoptosis. Taking the in vitro fertilization as reference (D0), a sample of D7 embryos was submitted to Sudan Black B stain (lipid content, n=15-60), and to TUNEL reaction (apoptosis, n=15-134). The remaining embryos (n=2647) were vitrified / warmed and re-cultured in SOFaa with 10% of FCS for 12 hours. After this period, re-expansion and warmed apoptosis rate were determined. For statistical analysis, data were tested using ANOVA followed by Tukey´s test, or Kruskal-Wallis followed by Dunn´s test. For correlation analysis Pearson correlation test was used. It was adopted the significance level of 5%. The raise of FCS concentration increased (P<0.05) the number of small, medium and large cytoplasmic lipid droplets. Moreover, this raise of FCS reduced (P<0.05) the re-expansion rate and increased (P<0.05) the fresh and warmed apoptosis rate. The addition of PES in the culture media from D2,5 and D4 reduced (P<0.05) the lipid accumulation. The use of PES from D2,5 affected (P<0.05) embryo development and did not improve (P>0.05) cryotolerance. However, the PES treatment that started at D4 did not affect (P>0.05) embryo development and increased (P<0.05) embryo survival after vitrification. The increase of lipid accumulation had a strong and a moderate correlation with fresh and warmed apoptosis, respectively. However, the fresh apoptosis rate had a very strong correlation with the warmed apoptosis...

Change in energy metabolism of in vitro produced embryos: an alternative to make them more cryoresistant? / Alteração no metabolismo energético de embriões produzidos in vitro: uma alternativa para torná-los mais criotolerantes?

For the development of in vitro produced (IVP) as well as in vivo produced bovine embryos, it is extremely important that their energy metabolism works properly because the embryo must be able to metabolize energy substrates that are necessary for producing energy. Lipids play an important role in early embryonic development, acting as source of energy for oocytes and embryos. However, it is known that oocytes and embryos, mainly IVP, accumulate large amounts of lipids in the cytoplasm. Although they are extremely important in embryonic development, lipids have been associated with the reduced survival of bovine embryos following cryopreservation. There is evidence that at least four different categories of lipids affect embryo survival after cryopreservation, including triglycerides (TAG), free fatty acids, cholesterol and phospholipids. Thus, many studies are being conducted to improve the resistance of IVP embryos to the cryopreservation process by reducing the concentration or removing the source of serum from the medium or by reducing oocyte/embryo lipids using mechanical or chemical means. Regarding the use of delipidating agents that reduce the uptake and synthesis of fatty acids (FA) by cells, substances such as phenazine ethosulfate (PES), forskolin, L-carnitine and isomers of conjugated linoleic acid (CLA) have been utilized. This review aims to address important issu

Para o desenvolvimento de embriões bovinos produzidos in vitro (PIV) e in vivo, é extremamente importante que o metabolismo energético funcione de maneira adequada, pois o embrião precisa ser capaz de metabolizar os substratos energéticos necessários para a produção de energia. Os lipídios desempenham papel importante no desenvolvimento embrionário inicial, atuando como fonte de energia para oócitos e embriões. Entretanto, sabe-se que oócitos e embriões bovinos, principalmente os PIV, acumulam grande quantidade de lipídios no citoplasma. Apesar de serem extremamente importantes no desenvolvimento embrionário, os lipídios têm sido associados com a reduzida sobrevivência após a criopreservação de embriões bovinos. Existem evidências de que pelo menos quatro classes de lipídios afetam a sobrevivência embrionária pós-criopreservação, sendo os triglicerídeos (TAG), ácidos graxos livres, colesterol e os fosfolipídios. Sendo assim, vários estudos estão sendo realizados com o intuito de melhorar a resistência dos embriões PIV ao processo de criopreservação, realizando a redução ou retirada do soro do meio ou a redução mecânica ou química de lipídios. Com relação ao uso de agentes delipidantes que diminuam a captação e síntese de ácidos graxos (AG) pelas células, substâncias como fenazina etossulfato (PES), forskolin, L-carnitina e i

Change in energy metabolism of in vitro produced embryos: an alternative to make them more cryoresistant? / Alteração no metabolismo energético de embriões produzidos in vitro: uma alternativa para torná-los mais criotolerantes?

For the development of in vitro produced (IVP) as well as in vivo produced bovine embryos, it is extremely important that their energy metabolism works properly because the embryo must be able to metabolize energy substrates that are necessary for producing energy. Lipids play an important role in early embryonic development, acting as source of energy for oocytes and embryos. However, it is known that oocytes and embryos, mainly IVP, accumulate large amounts of lipids in the cytoplasm. Although they are extremely important in embryonic development, lipids have been associated with the reduced survival of bovine embryos following cryopreservation. There is evidence that at least four different categories of lipids affect embryo survival after cryopreservation, including triglycerides (TAG), free fatty acids, cholesterol and phospholipids. Thus, many studies are being conducted to improve the resistance of IVP embryos to the cryopreservation process by reducing the concentration or removing the source of serum from the medium or by reducing oocyte/embryo lipids using mechanical or chemical means. Regarding the use of delipidating agents that reduce the uptake and synthesis of fatty acids (FA) by cells, substances such as phenazine ethosulfate (PES), forskolin, L-carnitine and isomers of conjugated linoleic acid (CLA) have been utilized. This review aims to address important issu

Para o desenvolvimento de embriões bovinos produzidos in vitro (PIV) e in vivo, é extremamente importante que o metabolismo energético funcione de maneira adequada, pois o embrião precisa ser capaz de metabolizar os substratos energéticos necessários para a produção de energia. Os lipídios desempenham papel importante no desenvolvimento embrionário inicial, atuando como fonte de energia para oócitos e embriões. Entretanto, sabe-se que oócitos e embriões bovinos, principalmente os PIV, acumulam grande quantidade de lipídios no citoplasma. Apesar de serem extremamente importantes no desenvolvimento embrionário, os lipídios têm sido associados com a reduzida sobrevivência após a criopreservação de embriões bovinos. Existem evidências de que pelo menos quatro classes de lipídios afetam a sobrevivência embrionária pós-criopreservação, sendo os triglicerídeos (TAG), ácidos graxos livres, colesterol e os fosfolipídios. Sendo assim, vários estudos estão sendo realizados com o intuito de melhorar a resistência dos embriões PIV ao processo de criopreservação, realizando a redução ou retirada do soro do meio ou a redução mecânica ou química de lipídios. Com relação ao uso de agentes delipidantes que diminuam a captação e síntese de ácidos graxos (AG) pelas células, substâncias como fenazina etossulfato (PES), forskolin, L-carnitina e isômeros do ácido linoleico conjugado (CLA) tem sido ut

Change in energy metabolism of in vitro produced embryos: an alternative to make them more cryoresistant? / Alteração no metabolismo energético de embriões produzidos in vitro: uma alternativa para torná-los mais criotolerantes?

For the development of in vitro produced (IVP) as well as in vivo produced bovine embryos, it is extremely important that their energy metabolism works properly because the embryo must be able to metabolize energy substrates that are necessary for producing energy. Lipids play an important role in early embryonic development, acting as source of energy for oocytes and embryos. However, it is known that oocytes and embryos, mainly IVP, accumulate large amounts of lipids in the cytoplasm. Although they are extremely important in embryonic development, lipids have been associated with the reduced survival of bovine embryos following cryopreservation. There is evidence that at least four different categories of lipids affect embryo survival after cryopreservation, including triglycerides (TAG), free fatty acids, cholesterol and phospholipids. Thus, many studies are being conducted to improve the resistance of IVP embryos to the cryopreservation process by reducing the concentration or removing the source of serum from the medium or by reducing oocyte/embryo lipids using mechanical or chemical means. Regarding the use of delipidating agents that reduce the uptake and synthesis of fatty acids (FA) by cells, substances such as phenazine ethosulfate (PES), forskolin, L-carnitine and isomers of conjugated linoleic acid (CLA) have been utilized. This review aims to address important issues related to embryonic energy metabolism, the importance of lipid metabolism and its relation tothe cryopreservation of IVP bovine embryos by summarizing the latest research in this field.

Para o desenvolvimento de embriões bovinos produzidos in vitro (PIV) e in vivo, é extremamente importante que o metabolismo energético funcione de maneira adequada, pois o embrião precisa ser capaz de metabolizar os substratos energéticos necessários para a produção de energia. Os lipídios desempenham papel importante no desenvolvimento embrionário inicial, atuando como fonte de energia para oócitos e embriões. Entretanto, sabe-se que oócitos e embriões bovinos, principalmente os PIV, acumulam grande quantidade de lipídios no citoplasma. Apesar de serem extremamente importantes no desenvolvimento embrionário, os lipídios têm sido associados com a reduzida sobrevivência após a criopreservação de embriões bovinos. Existem evidências de que pelo menos quatro classes de lipídios afetam a sobrevivência embrionária pós-criopreservação, sendo os triglicerídeos (TAG), ácidos graxos livres, colesterol e os fosfolipídios. Sendo assim, vários estudos estão sendo realizados com o intuito de melhorar a resistência dos embriões PIV ao processo de criopreservação, realizando a redução ou retirada do soro do meio ou a redução mecânica ou química de lipídios. Com relação ao uso de agentes delipidantes que diminuam a captação e síntese de ácidos graxos (AG) pelas células, substâncias como fenazina etossulfato (PES), forskolin, L-carnitina e isômeros do ácido linoleico conjugado (CLA) tem sido utilizadas. O objetivo desta revisão foi abordar aspectos importantes relacionados ao metabolismoenergético embrionário, a importância dos lipídios no metabolismo e sua relação com a criopreservaçãode embriões bovinos PIV sumarizando os estudos mais recentes nessa área.