O que já sabemos sobre a reprodução de fêmeas de grandes felídeos? / What do we already know about the reproduction of big cats' females?

Os grandes felídeos são predadores de topo de cadeia com um papel essencial nos ecossistemas globais. O conceito de Conservação Única propõe a reprodução artificial como uma das ferramentas para reduzir a vulnerabilidade dessas espécies. Este manuscrito teve como objetivo avaliar o que há de novo na reprodução de grandes felídeos na última década. O conhecimento da fisiologia e do comportamento reprodutivo é o primeiro passo para o desenvolvimento de tecnologias reprodutivas em animais selvagens. Nos grandes felídeos, o comportamento copulatório é de fundamental importância, pois necessitam de mecanismos de indução da ovulação, que podem ser mecânicos, sensoriais ou via administração de hormônio luteinizante. O sucesso no cuidado neonatal representa o sucesso da tecnologia reprodutiva em fêmeas. Na última década, o sucesso da inseminação artificial foi relatado apenas em tigres-siberianos e leopardos da Anatólia, e a inseminação de onças-pintadas é foco de pesquisa do Instituto Reprocon, trocando material genético entre ambientes in situ e ex situ por meio de inseminação artificial. Para obter oócitos viáveis de alta qualidade, a técnica de escolha é a colheita de oócitos por laparoscopia. A produção de embriões in vitro enfrenta desafios para a maturação eficiente de oócitos e sua vitrificação eficiente. As técnicas reprodutivas precisam de estudos aprofundados em grandes felídeos para atingir a repetibilidade necessária para uma aplicação eficiente na conservação.

Big cats are apex predators with an essential role in global ecosystems. The One Conservation concept proposes artificial reproduction as one of the tools to reduce the vulnerability of these species. This manuscript aimed to assess what is new in big cat reproduction in the last decade. Knowledge of reproductive physiology and behavior is the first step towards developing reproductive technologies in wild animals. In big cats, copulatory behavior is of fundamental importance because they need ovulation induction mechanisms, which can be mechanical, sensory, or via the administration of the luteinizing hormone. The success in neonatal care represents the success of reproductive technology in females. In the last decade, successful artificial insemination was only reported in Siberian tigers and Anatolian leopards. Jaguar artificial insemination focuses on research at the Reprocon Institute, exchanging genetic material between in situ and ex situ environments thru artificial insemination. The technique of choice is laparoscopic ovum pick-up to obtain high-quality viable oocytes. The production of in vitro embryos faces challenges for the efficient maturation of oocytes and their efficient vitrification. Reproductive technologies need in-depth studies in big cats to achieve the repeatability necessary for efficient application in conservation.

Mecanismos endócrinos e moleculares envolvidos na formação do corpo lúteo e na luteólise - revisão de literatura / Endocrine and molecular mechanisms involved in the formation of corpus luteum and luteolysis - A Review

O corpo lúteo (CL) é uma estrutura endócrina transitória formada por células luteais esteroidogênicas pequenas (SLC) e grandes (LLC), que associadas aos fibroblastos e a uma ampla rede de capilares constituem uma estrutura especializada na síntese de progesterona (P4). De maneira geral, para a síntese de P4 nas células luteais esteroidogênicas, o colesterol se liga a receptores específicos na membrana celular e é transportado ao citosol. Posteriormente, o colesterol dirige-se a membrana mitocondrial interna e por ação da enzima P450scc transforma-se em pregnenolona. No retículo endoplasmático liso a pregnenolona é convertida a P4 pela enzima 3β-hidroxiesteróide deidrogenase (3β-HSD). A proteína de regulação aguda da esteroidogênese (StAR), o receptor benzodiazepínico tipo periférico (PBR) e a endozepina participam no transporte do colesterol para os diferentes compartimentos mitocondriais. Assim, supõe-se que a capacidade de síntese de P4 no CL esteja relacionada à concentração celular de receptores que captam o colesterol, às enzimas P450scc e 3β-HSD, e às proteínas celulares transportadoras de colesterol. Na espécie bovina, as LLC são responsáveis por mais de 80% da produção deste hormônio no CL. A menor concentração de proteínas transportadoras de colesterol na mitocôndria parecem limitar a síntese de P4 nas SLC. A P4 favorece um meio ambiente uterino apropriado para o desenvolvimento do(s) concepto(s), dependendo da espécie. Na maioria das espécies, a ausência da fertilização ou a incapacidade do concepto em sinalizar sua existência no útero estabelecem a luteólise. Tal evento fisiológico caracteriza-se pela regressão funcional e estrutural do(s) corpo(s) lúteo(s). Para o estabelecimento e a manutenção da prenhez torna-se necessário o bloqueio da luteólise por mecanismos que diferem entre as espécies. Em primatas e equídeos esse reconhecimento ocorre pela secreção de gonadotrofinas específicas e em ruminantes pela presença de fatores anti-luteolíticos.(AU)

The corpus luteum (CL) is a transitory endocrinal structure formed by steroidogenic small luteal cells (SLC) and large luteal cells (LLC) that associated with fibroblast and a wide web of capillaries form a structure specialized in synthesis of progesterone (P4) In general, for the synthesis of P4 in the steroidogenic luteal cells, cholesterol joints specific receptors on the cellular membrane and is transported to the cytosol. Later, cholesterol goes to an internal mitochondrial membrane and by the action of the enzyme P450scc is transformed into pregnenolone. In the smooth endoplasmic reticulum pregnenolone is converted to P4 by the enzyme 3β-hydroxysteroid dehydrogenase (3 β -HSD). The steroidogenic acute regulatory protein (StAR), the peripheral benzodiazepine receptor (PBR) and endozepine participate in the transport of cholesterol to the different mitochondrial compartments. Therefore, it is supposed that the capacity of synthesis of P4 in the CL is related to the cellular concentration of receptors that catch cholesterol, to the enzymes P450scc and 3β-HSD and to the cholesterol cellular transport proteins. In bovine, the LLC are responsible for more than 80 of P4 production in the CL. The lowest concentration of cholesterol transport proteins in the mitochondria seems to limit the synthesis of P4 in the SLC. P4 supports a proper uterine environment for the development of conceptuses, depending on the specie. In most species, the lack of fertilization or the conceptus incapacity to signalize its presence in the uterus establishes luteolysis. This physiolocal event is characterized by the functional and structural regression of the CL. For the establishment and maintenance of pregnancy it is necessary to block luteolysis through different mechanisms among species. In primates and equids it occurs by the secretion of specific gonadotropins and in ruminants by antiluteolytic factors. (AU)

Controle da síntese de prostaglandina F2 ALFA no endométrio bovino in vitro / In vitro control of prostaglandin F2a synthesis in bovine endometrium

A síntese de prostaglandina F2± (PGF2±) endometrial, resulta de uma complexa cascata de eventos intracelulares que ocorrem de maneira altamente coordenada. A síntese de PGF2± pode ser estimulada na presença da melitina e do forbol 12,13 dibutirato (PDBu). O objetivo do presente estudo foi verificar se a produção basal e a estimulação aguda de PGF2± são dependentes da síntese de proteínas. No experimento 1, explantes obtidos de fêmeas bovinas (n=2), cíclicas, não lactantes, no dia 15 do ciclo estral foram incubados em quadruplicata, com meio de cultivo (KHB) ou KHB suplementado com PDBu 10-6M, melitina 10-6M ou melitina 10-5M. Amostras do meio foram coletadas 0 e 60 minutos após os tratamentos e as concentrações de PGF2± foram mensuradas por radioimunoensaio. Com 60 minutos após os tratamentos houve aumento das concentrações médias de PGF2± (P<0,06) em resposta ao tratamento com PDBu comparado ao grupo KHB e melitina. No experimento 2, explantes endometriais de fêmeas bovinas (n=4), não gestantes, no 17° dia do ciclo estral, pesando de 80 a 100mg foram incubados em KHB suplementado com 0, 50, 100 ou 200mg/mL de CHX e 0 ou 100ng/mL de PDBu em um arranjo fatorial 2 x 4, em quadruplicata. Amostras do meio foram coletadas 0 e 60 minutos após os tratamentos e as concentrações de PGF2± foram mensuradas por radioimunoensaio. A integridade dos explantes endometriais tratados com CHX foi avaliada por cortes histológicos. Foi observado aumento na produção de PGF2± em resposta ao tratamento com PDBu (P<0,01), entretanto, não houve diferenças na produção de PGF2± pelos tecidos tratados com diferentes concentrações de CHX, associadas ou não ao PDBu. A integridade histológica dos explantes foi preservada. Conclui-se que a produção basal e a estimulação aguda da síntese de PGF2± não são dependentes da síntese de novas proteínas. (AU)

Synthesis of endometrial prostaglandin F2a (PGF2a) results from acomplex cascade of highly coordinated intracellular events. Productionof PGF2a can be stimulated by mellitin and 12, 13 phorbol dibutyrate(PDBu). Objective of the present study was to verify whether basalor stimulated synthesis of PGF2a was dependent on de novo proteinsynthesis. In Experiment 1, endometrial explants from cyclic, nonlactating cross-bred beef cows (n=2) on day 15 of the estrous cyclewere incubated in quadruplicate in culture KHB culture medium ormedium supplemented with 10-6M PDBu, 10-6M melittin or 10-5Mmelittin. Medium samples were collected immediately and 60 minutesafter treatment administration and concentration of PGF2a in mediumwere measured by radioimmunoassay. Concentrations of PGF2a inmedium were higher (P<0.06) after treatment with PDBu incomparison with control and melittin. In Experiment 2, endometrialexplants from cyclic, non-lactating cross-bred beef cows (n=4) on day17 of the estrous cycle were incubated in quadruplicate in mediumsupplemented with 0, 50, 100 or 200mg cyclohexamide (CHX) and 0or 100ng/ml PDBu, in a 4 x 2 factorial arrangement. Medium sampleswere collected immediately and 60 minutes after administration oftreatments and concentrations of PGF2a measured byradioimmunoassay. Endometrial integrity was was evaluated byhistology. Treatment with PDBu stimulated production of PGF2a(P<0.01), regardless of concentration of CHX used. The CHX didnot affect production of PGF2a, either in the presence or absence ofPDBu. Histological integrity of explants was preserved. It wasconcluded that both basal and PDBu-stimulated PGF2a productionare not dependent on new protein sythesis. (AU)