Resumo

Suboptimal LH surges can lead to delayed or absent ovulation during reproductive management programs in cattle. Several signaling pathways may enhance the LH signal, potentially including growth factors. In the present study, we determined whether Fibroblast growth factor 18 (FGF18), which mimics some actions of the LH surge on granulosa cells, may potentiate the action of a suboptimal dose of LH using an established bovine granulosa cell (GC) culture system. Addition of recombinant FGF18 increased the concentration of progesterone (P4) in the culture medium. A combination of LH and FGF18 in the culture medium increased the abundance of mRNA encoding EREG, EGR1 and EGR3, proteins that are early modulators of the LH-induced pre-ovulatory cascade. This study demonstrated that FGF18 may be a co-factor in the regulation of the pre-ovulatory cascade in bovine ovarian granulosa cells.

Os picos de LH abaixo do ideal podem bloquear ou retardar a ovulação durante programas de manejo reprodutivo em bovinos. Várias vias de sinalização podem aumentar o sinal de LH, incluindo em especial fatores de crescimento. No presente estudo, determinamos se o fator de crescimento de fibroblastos 18 (FGF18), que estimula algumas ações do pico de LH nas células da granulosa, pode potencializar a ação de uma dose sub fisiológica de LH em um sistema de cultivo de células da granulosa bovina (GC). A adição de FGF18 recombinante aumentou a concentração de progesterona (P4) no meio de cultura. A combinação de LH e FGF18 no meio de cultura aumentou a abundância de mRNA para EREG, EGR1 e EGR3, proteínas que são moduladoras precoces da cascata pré-ovulatória induzida por LH. Este estudo demonstrou que o FGF18 pode ser um cofator na regulação da cascata pré-ovulatória em células da granulosa bovina.

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Radiotherapy causes destruction of tumor cells, but also threatens the integrity and survival of surrounding normal cells. Then, woman submitted to irradiation for cancer treatment may present permanent ovary damage, resulting in impaired fertility. The objective of this study was to investigate the effects of therapeutic doses of ionizing radiation (IR), used for ovarian cancer treatment in humans, on bovine cumulus-oocyte complexes (COCs) as experimental model. Bovine ovaries were exposed to 0.9 Gy, 1.8 Gy, 3.6 Gy or 18.6 Gy IR, and then COCs were collected and used to evaluate: (a) oocyte nuclear maturation; (b) presence of phosphorylated H2A.X (γH2AX), as an indicator of DNA double-strand breaks (DSBs); and (c) expression of genes involved in DNA repair (TP53BP1, RAD52, ATM, XRCC6 and XRCC5) and apoptosis (BAX). The radiation doses tested in this study had no detrimental effects on nuclear maturation and did not increase γH2AX in the oocytes. However, IR treatment altered the mRNA abundance of RAD52 (RAD52 homolog, DNA repair protein) and BAX (BCL2-associated X protein). We conclude that although IR doses had no apparent effect on oocyte nuclear maturation and DNA damage, molecular pathways involved in DNA repair and apoptosis were affected by IR exposure in cumulus cells.(AU)

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The identification of mutations in the genes encoding bone morphogenetic protein 15 (BMP15) and growth and differentiation factor 9 (GDF9) associated with phenotypes of sterility or increased ovulation rate in sheep aroused interest in the study of the role of local factors in preantral and antral folliculogenesis in different species. An additive mutation in the BMP15 receptor, BMPR1b, which determines an increase in the ovulatory rate, has been introduced in several sheep breeds to increase the number of lambs born. Although these mutations indicate extremely relevant functions of these factors, the literature data on the regulation of the expression and function of these proteins and their receptors are very controversial, possibly due to differences in experimental models. The present review discusses the published data and preliminary results obtained by our group on the participation of local factors in the selection of the dominant follicle, ovulation, and follicular atresia in cattle, focusing on transforming growth factors beta and their receptors. The study of the expression pattern and the functionality of proteins produced by follicular cells and their receptors will allow increasing the knowledge about this local system, known to be involved in ovarian physiopathology and with the potential to promote contraception or increase the ovulation rate in mammals.(AU)

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The aim of this study was to evaluate the morphology and superoxide dismutase enzyme (SOD) activity of bovine preantral follicles (PFs) preserved in TCM 199, saline solution or PBS at different conservation periods. Cow ovaries (n=6) were divided into 7 fragments. One small piece of each ovarian fragment was randomly removed to evaluate SOD activity, while the remainder was immediately fixed for morphological evaluation as a control group. The other 6 fragments were randomly distributed in tubes containing TCM 199, saline solution, or PBS and maintained at 4ºC for 6 or 24 h. For histological evaluation, the fragments were fixed in Carnoy and stained with PAS-hematoxylin, following being classified PFs in relation to their follicular morphology in normal or degenerated. Determination of SOD activity was based on the ability to inhibit autoxidation of adrenaline in adrenochrome. Evaluation of follicular morphology showed that follicles preserved in TCM 199 for 6 h did not differ from the control (P > 0.05). In contrast, preservation in saline solution and PBS for 6 or 24 h and TCM 199 for 24 h decreased normal PFs compared to the control (P < 0.05). SOD showed a lower activity in ovarian cortical tissue kept in TCM 199 for 6 h and saline solution for 24 h than in the other groups. Our study shows that incubation using TCM 199 at 4°C for 6 h can be used to efficiently conserve female bovine PFs in situ.(AU)

O objetivo desse estudo foi avaliar a morfologia e atividade da enzima superóxido dismutase (SOD) de folículos pré-antrais bovinos (PFs) preservados em TCM 199, solução salina ou PBS por diferentes períodos de conservação. Ovários de vacas (n=6) foram divididos em 7 fragmentos. Um pequeno pedaço de cada fragmento ovariano foi removido para avaliar a atividade da SOD enquanto que o restante foi imediatamente fixado para avaliação morfológica como grupo controle. Os outros 6 fragmentos foram distribuídos aleatoriamente em tubos contendo TCM 199, solução salina ou PBS e mantidos a 4ºC por 6 ou 24 h. Para avaliação histológica, os fragmentos foram fixados em Carnoy e corados com PAShematoxilina, sendo classificados em seguida os PFs em relação à sua morfologia folicular em normal ou degenerados. A determinação da atividade da SOD foi baseada na capacidade de inibir a autooxidação da adrenalina no adrenocromo. A avaliação da morfologia folicular mostrou que os folículos preservados em TCM199 por 6 h não diferiram do controle (P > 0,05). Em contraste, a preservação em solução salina e PBS por 6 ou 24 h e TCM 199 por 24 h diminuiu os PFs normais em comparação com o controle (P < 0,05). A SOD mostrou uma menor atividade no tecido cortical ovariano mantido em TCM 199 por 6 h e solução salina por 24 h do que nos outros grupos. Nosso estudo mostra que a incubação usando TCM 199 a 4° C por 6 h pode ser usada eficientemente para conservar PFs de fêmeas bovinas in situ.(AU)

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Oocyte maturation is the key factor affecting the fertilization and embryonic development. Factors such as oocyte density and oxygen tension can directly influence the IMV. Thus, the objective of this study was to evaluate the effect of the association of oxygen tensions (5% or 20%) with different oocyte densities (1:10μl or 1:20μl) in the in vitro maturation (IVM) of bovine oocytes on maturation and fertilization rates, ROS production and antioxidant activity. Three experiments were performed with bovine oocytes that were obtained from slaughterhouse ovaries. After selection, the oocytes were randomly distributed in four treatments: 1:10/5%; 1:10/20%; 1:20/5%and 1:20/20% for each experiment. In experiment I, nuclear maturation status and cytoplasmic maturation were evaluated through detection of the first polar body by immunofluorescence and the mitochondrial reorganization assay. In experiment II, ROS production and antioxidant activity were analyzed in oocytes and IVM medium after 24 h of maturation through detection of ROS, reduced glutathione (GSH) and Superoxide dismutase activity by spectrofluorimetric methods. In experiment III, fertilization was evaluated through pronucleus formation, sperm penetration with or without decondensation and polyspermy rates by immunofluorescence. In experiment I, the nuclear maturation and cytoplasmic maturation were similar among treatments (P>0.05). In experiment II, reactive oxygen species in oocytes were elevated in treatments with low oxygen tension which was independent of oocyte density (P<0.05). Additionally, ROS levels in IVM medium were higher in treatments with high oocyte density by volume of medium, which was independent of oxygen tension (P<0.05). In Experiment III, the fertilization and penetration rates were higher in the treatment with 20% oxygen tension and high oocyte density (P<0.05).

A maturação dos oócitos é o fator chave que afeta a fecundação e o desenvolvimento embrionário. Fatores como a densidade de oócitos e a tensão de oxigênio podem influenciar diretamente a maturação in vitro (MIV) de oócitos bovinos. O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito da associação da tensão de oxigênio (5% ou 20%) com diferentes densidades de oócitos (1:10μl ou 1:20μl) MIV de oócitos bovinos, na taxa de maturação, fecundação, produção de espécies reativas ao oxigênio (ROS) e defesas antioxidantes. Três experimentos foram conduzidos com oócitos obtidos de ovários de abatedouro. Após a seleção, os oócitos foram distribuídos homogeneamente em quatro tratamentos: 1:10/5%; 1:10/20%; 1:20/5% e 1:20/20%. No experimento I, o status da maturação nuclear e citoplasmática foram avaliados pela detecção do primeiro corpúsculo polar por epifluorescência e avaliação da reorganização das mitocôndrias. No experimento II, a produção de EROs e atividade antioxidante foram analisadas nos oócitos e no meio de MIV após 24h de maturação pela detecção de ROS, redução da glutationa (GSH) e atividade da Superoxido Dismutase por métodos de espectrofluorometria. No experimento III, foram avaliadas as taxas de fecundação pela formação dos pro-núcleos, penetração com ou sem descondensação espermática e poliespermia por epifluorescência. No experimento I, a maturação nuclear e citoplasmática foi similar entre os tratamentos (P>0,05). No experimento II, os níveis de ROS nos oócitos foram elevados nos tratamentos com baixa tensão de oxigênio (5%) independente da densidade de oócitos (P<0,05). Adicionalmente os níveis de ROS no meio de MIV foram maiores nos tratamentos com alta densidade de oócitos por volume de meio, independente da tensão de oxigênio (P<0,05). No experimento III, a taxa de fecundação e penetração espermática foi maior nos tratamentos com 20% de oxigênio e alta densidade de oócitos (P<0,05).

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This study aimed to evaluate the effect of the force and duration of centrifugation and the impact of cushioned centrifugation on sperm selection by Percoll gradient, on sperm quality and development kinetics of in vitro produced bovine embryos. Two experiments were performed. In Experiment I, a pool of semen was selected by Percoll gradients and the pellet was divided into four groups and distributed in a 2 × 2 factorial, with two forces (2200 × g or 9000 × g) and two durations (1 min or 3 min) of centrifugation. In Experiment II, semen was divided into two groups and selected by Percoll gradient with Cushion Fluid (CF) or without CF (Control) in the second centrifugation. The morphofunctionality, biochemical characteristics and fertilizing capacity of the selected sperms were evaluated. In addition, the development of the resulting bovine embryos was monitored for 48 h post-insemination. Duncan and Chi-square tests (P 0.05). In Experiment II, the recovery rate and reactive oxygen species (ROS) production in semen were similar among treatments (P > 0.05) although a higher ROS production was observed in the CF fertilization medium. Total fertilization rate was superior in the CF group (65.4 ± 5.3%) compared to that in Control (39.6 ± 4.9%). However, the normal fertilization and cleavage rate did not differ between the Control (94 ± 6.3% and 58.3 ± 8.3%) and CF (89 ± 7.1% and 75.0 ± 7.3%) groups. The reduction in the force and duration of centrifugation did not decrease the sperm recovery during selection by the Percoll gradient and the use of CF in the second centrifugation did not affect the normal fertilization and development of bovine IVF embryos up to 48 h.

Esse estudo objetivou avaliar o efeito da força e duração da centrifugação, e o impacto da centrifugação amortecida na seleção espermática por gradientes de Percoll, na qualidade espermática e cinética do desenvolvimento de embriões bovinos produzidos in vitro. Dois experimentos foram realizados. No experimento I, um pool de sêmen foi selecionado por gradientes de Percoll e o pellet dividido em quatro grupos e distribuído em um fatorial 2 x 2, com duas forças (2200 e 9000 X g) e dois tempos (1 e 3 min) de centrifugação. No Experimento II, o sêmen foi dividido em dois grupos e selecionado com (CF) ou sem CushionFluid (Controle) na segunda centrifugação. A morfofuncionalidade, características bioquímicas e capacidade fecundante dos espermatozoides selecionados foram avaliadas. Além disso, o desenvolvimento dos embriões bovinos resultantes foi monitorado por 48 horas pós-inseminação. Os testes Duncan e Qui-quadrado (P 0.05). No Experimento II, a taxa de recuperação e a produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) no sêmen foram similares entre os tratamentos (P>0,05), embora a maior produção de EROs foi observada no meio de fecundação do grupo CF. A taxa de fecundação total, foi superior no grupo CF (65.4±5.3%) comparada com o Controle (39.6±4.9%). Entretanto a fecundação normal e a taxa de clivagem não diferiram entre os grupos Controle (94±6.3% e 58.3±8.3%) e CF (89±7.1% and 75.0±7.3%). A redução na força e duração da centrifugação não diminuiu a recuperação espermática durante a seleção por gradientes de Percoll e o uso de CF na segunda centrifugação não influenciou a fecundação normal e o desenvolvimento de embriões bovinos PIV até 48 horas.