THE EFFECT OF SERUM ON IN-VITRO MATURATION, IN-VITRO FERTILIZATION AND STEROIDOGENESIS OF BOVINE OOCYTES COCULTURED WITH GRANULOSA-CELLS

The influence of fetal calf serum alone (FCS) or associated with proestrous (FCS+PCS), estrous (FCS+ECS) or metaestrous (FCS+MCS) cow serum added to the culture medium and of the steroids produced by co-cultured granulosa cells were evaluated in terms of the in vitro maturation (TVM) and fertilization (IVF) of bovine oocytes. Supplementation of the medium with FCS+ECS and FCS+MCS resulted in higher proportions of oocytes that reached metaphase II (96.0% and 93.3%, respectively) and in higher proportions of embryos that reached the four- and eight-cell/morula stages (51.9% and 65.6%, respectively), whereas the supplementation with FCS and FCS+PCS resulted in only 79.2% and 67.5%, respectively, of matured oocytes and 26.7% and 34.3%, respectively, of cleaved embryos. These findings show that the best IVM and IVF were obtained at lower concentrations of estradiol produced by co-cultured granulosa cells (supplementation with FCS+ECS: 10.3 ng/ml and FCS+MCS: 2.1 ng/ml), whereas the worst-results in IVM and IVF occurred at higher concentrations of estradiol that were obtained with FCS (33.1 ng/ml) and FCS+PCS (19.9 ng/ml) supplementation. These data suggest an inhibitory effect of estradiol on resumption of oocyte meiosis in vitro.

Influence of sire breed (Bos indicus versus Bos taurus) and interval from slaughter to oocyte aspiration on heat stress tolerance of in vitro-produced bovine embryos

Based on in vitro experiments, Bos indicus embryos were more resistant to heat stress (HS) than Bos taurus embryos. To increase knowledge regarding differences between Bos indicus and Bos taurus in resistance to HS, the primary objective of this study was to determine if tolerance to HS is due to the breed, origin of the oocyte, sperm, or both. Additionally, the influence of the interval between ovary acquisition (in the abattoir) and oocyte aspiration in the laboratory, on early embryo development was ascertained. Oocytes were collected from Nelore and Holstein cows in an abattoir; 4.0 or 6.5 h later, oocytes were aspired in the laboratory, and then matured and fertilized using semen from Nelore (N), Gir (GIR), or Holstein (H) bulls. Ninety-six h post insemination (hpi), embryos with >= 16 cells were divided in two groups: control and HS. In the control group, embryos were cultured at 39 degrees C, whereas in the HS group, embryos were subjected to 41 degrees C for 12 h, and then returned to 39 degrees C. Rates of cleavage, and formation of morula and blastocysts were higher (P < 0.05) for oocytes aspirated at 4.0 versus 6.5 h after ovaries were acquired. Heat stress decreased rates of blastocyst formation for all breeds (N X N; H x H; and H X GIR) and in both time intervals (4.0 and 6.5 h). However, N X N had higher cleavage rate (P < 0.05) in both time intervals when compared with H X H and H X GIR. In addition, Nelore oocytes fertilized with Nelore semen (N X N) had higher blastocyst yields (P < 0.05) in the control and HS group, when compared with the other two breeds (H X H and H X GIR). We concluded that the breed of origin of the oocyte was more important than that of the sperm for development of thermotolerance, because bull breed did not influence embryo development after HS, and in vitro early embryonic development was impaired by increasing (from 4 to 6.5 h) the interval between ovary acquisition and oocyte aspiration. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Structural and ultrastructural characterization of the embryonic development of Pseudoplatystoma spp. hybrids

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Effects of bovine Herpesvirus Type 5 on development of in vitro-produced bovine embryos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

The effect of serum on in vitro maturation, in vitro fertilization and steroidogenesis of bovine oocytes co-cultured with granulosa cells.

The influence of fetal calf serum alone (FCS) or associated with proestrous (FCS+PCS), estrous (FCS+ECS) or metaestrous (FCS+MCS) cow serum added to the culture medium and of the steroids produced by co-cultured granulosa cells were evaluated in terms of the in vitro maturation (IVM) and fertilization (IVF) of bovine oocytes. Supplementation of the medium with FCS+ECS and FCS+MCS resulted in higher proportions of oocytes that reached metaphase II (96.0% and 93.3%, respectively) and in higher proportions of embryos that reached the four- and eight-cell/morula stages (51.9% and 65.6%, respectively), whereas the supplementation with FCS and FCS+PCS resulted in only 79.2% and 67.5%, respectively, of matured oocytes and 26.7% and 34.3%, respectively, of cleaved embryos. These findings show that the best IVM and IVF were obtained at lower concentrations of estradiol produced by co-cultured granulosa cells (supplementation with FCS+ECS: 10.3 ng/ml and FCS+MCS: 2.1 ng/ml), whereas the worst results in IVM and IVF occurred at higher concentrations of estradiol that were obtained with FCS (33.1 ng/ml) and FCS+PCS (19.9 ng/ml) supplementation. These data suggest an inhibitory effect of estradiol on resumption of oocyte meiosis in vitro.

Fertilização e desenvolvimento embrionário: Morfometria e análise estereomicroscópica dos ovos dos híbridos de surubins (pintado, Pseudoplatystoma corruscans x cachara, Pseudoplatystoma fasciatum)

This study aimed to analyze the morphometry of hybrids' eggs under stereomicroscopy. The induced reproduction was carried out in specimens of pintado's females (P. corruscans) and cachara's males (P. fasciatum) from Cepta - Ibama, Pirassununga, state of São Paulo, Brazil. Samples were collected in extrusion moment, during the fertilization, in times of 10 and 30 seconds, 1, 2, 5, 8, 10, 15, 20, 30 and 45 minutes, 1 hour, at every 15 minutes until completing 2 hours, and afterwards, at every hour until the larval hatching. Oocytes and eggs' external morphology were observed, photographed and 30 samples from each moment were measured in stereomicroscopy. Oocytes, in the time of extrusion, and the eggs presented a spherical form and yellowish color. Characteristics such as wide perivitelinic space, somites, presence of optical vesicle and the main phases of embryonic development as egg-cell (blastodisc), 2, 4, 8, 16, 32 and 64 blastomeres, morula, blastula, gastrula, epiboly movements, formation and larvae hatching were verified.

Influência da raça do touro (Bos indicus x Bos taurus) na tolerância ao estresse térmico calórico de embriões bovinos produzidos in vitro

To better understand the differences related to HS resistance between Bos indicus and Bos taurus, we aim to verify if the HS tolerance is due mostly to the genetic contribution from the oocyte, spermatozoa or both. Oocytes from Nelore and crossbreed Holstein cows (cHST) were collected, matured and fertilized with semen from Nelore (N), Angus (An), Brahman (Bra) and Gir (Gir) bulls. Nine six hours post insemination (hpi), ≥ 16 cells embryos were separated in two groups: control and HS. In control group, embryos were cultured at 39°C, whereas in the HS group, embryos were subjected to 41°C for 12 h, and then returned to 39°C. There was no effect of HS on blastocyst and hatched blastocyst rates in all breeds analyzed. The percentage of oocytes that cleaved and reached morula stage was significantly lower (p < 0.05) in cHST x Gir as compared to the other breeds. Additionally, blastocyst rates was higher in cHST x N than in cHST x An and cHST x Gir (p < 0.05). It was concluded that the oocyte is more important than the spermatozoa for the development of thermotolerance, since the breed of the bull did not influence embryo development after HS.

Vitrification of immature feline oocytes with a commercial kit for bovine embryo vitrification

The aim of this study was to evaluate the suitability of a commercial kit for bovine embryo vitrification for cryopreserving cat oocytes and to evaluate comparatively the effects of its use with slow freezing procedure on cryotolerance in terms of morphology and oocyte resumption of meiosis. Germinal vesicle stage oocytes isolated from cat ovaries were either vitrified (n=72) using a vitrification kit for bovine embryo or slow frozen (n=69) by exposing oocyte to ethylene glycol solution before being transferred to a programmable embryo freezer. After thawing and warming, oocytes were cultured for 48h and then were examined for meiosis resumption using bisbenzimide fluorescent staining (Hoechst 33342). Fresh immature oocytes (n=92) were used as the control group. The proportion of oocytes recovered in a morphologically normal state after thawing/warming was significantly higher in frozen oocytes (94.5%) than in the vitrified ones (75%, p<0.01). Morphological integrity after culture was similar in vitrified (73.6%) and slow frozen oocytes (76.8%); however, only 37.5% of the morphologically normal oocytes resumed meiosis after vitrification compared to 60.9% of those submitted to slow freezing procedure (p<0.01). Fresh oocytes showed higher morphological integrity (91.3%) and meiosis resumption rates (82.6%, p<0.002) than cryopreserved oocytes, irrespective of the procedure used. These results suggest that immature cat oocytes vitrified with a kit for bovine embryos retain their capacity to resume meiosis after warming and culture, albeit at lower rates than slow frozen oocytes. Vitrification and slow freezing methods show similar proportions of oocytes with normal morphology after culture, which demonstrate that thawed and warmed oocytes that resist to cryodamage have the same chances to maintain their integrity after 48h of culture. © 2012 Blackwell Verlag GmbH.

Análise histológica e de microscopia eletrônica do desenvolvimento inicial de jaú (Zungaro jahu)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Influência da raça do touro (Bos indicus x Bos taurus) na tolerância ao estresse térmico calórico de embriões bovinos produzidos in vitro

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Inibição do desenvolvimento de embriões produzidos in vitro por anticorpos anti H-Y em bovinos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Análise do desenvolvimento embrionário de espécimes provenientes dos cruzamentos interespecíficos entre Pseudoplatystoma corruscans e leiarius marmoratus

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Geração de blastocisto quimérico pela agregação de trofectoderme com a massa celular interna ou com células iPS

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Farmacologia) - IBB

Avaliação da técnica de aspiração ovocitária transvaginal (Ovum Pick Up) e produção in vitro de embriões da raça nelore (Bos taurus indicus) oriundos de doadoras com alterações da fertilidade

Este experimento teve como objetivo avaliar a possibilidade da utilização de fêmeas zebuínas de elevada qualidade genética, com problemas de fertilidade, adquiridos após um programa de transferência convencional de embriões, como doadoras de ovócitos em um programa de Ovum Pick Up e Produção In Vitro de embriões. Fêmeas da raça Nelore (n=16) (Bos taurus indicus), com idade média de 11 anos e 7 meses, foram submetidas às mesmas condições de ambiente, alimentação e manejo. Estes animais foram retirados do programa de T.E. por apresentarem problemas de fertilidade (cistos ovarianos, infecções genitais, mucometra e alguns casos de repetições de cio sem causa aparente). Os animais foram divididos em dois grupos conforme o tipo de patologia: GRUPO I (n=08) composto por animais que apresentaram patologias ovarianas (cistos) e GRUPO II (n=08) formado por animais com patologias extra ovarianas, ambos os grupos foram submetidos à aspiração folicular (OPU) utilizando dois tipos de agulhas (21G ; 19G ) e pressões (55 e 70mmHg) divididos em quatro tratamentos (T1 = 55/21G; T2 = 55/19G; T3 = 70/21G e T4 = 70/19G), posteriormente os ovócitos submeteramse a PIV. Foram realizadas 149 aspirações e colhidos 879 ovócitos (5,9 4,88) onde GRAU I = 16%; GRAU II = 43%; GRAU III = 21% e GRAU IV = 20%. As médias de ovócitos colhidos no GRUPO I foram (T1 = 7,06 5,10; T2= 7,00 3,64; T3 = 10,60 6,51 e T4 = 2,78 2,59) para os animais pertencentes ao GRUPO II obteve-se (T1= 4,90 4,47; T2= 2,93 3,05; T3 = 6,11 4,11 e T4 = 2,70 2,00). Para as médiasde ovócitos viáveis os resultados foram os seguintes: (T1 = 4,35 3,01; T2 = 4,88 2,96; T3 = 6,87 3,91 e T4 = 1,89 1,90) para o GRUPO I e (T1 = 2,70 2,22; T2 =1,92 1,98; T3 = 3,47 2,27 e T4 = 2,00 1,05) para o GRUPO II. Neste experimento foram levados à PIV 538 ovócitos dos quais 161 (32,85%) clivaram e 65 (13,26%) resultaram em Mórula ou Blastocistos. A análise estatística dos resultados não demonstrou diferença significativa entre os grupos quanto a colheita ovocitária. Quando analisada somente a pressão de sucção, foi observado que o tipo de agulha está diretamente relacionado a pressão da bomba de vácuo. Os melhores resultados foram obtidos com o tratamento T3 = 70/21G, além disso pode-se observar que as melhores médias de ovócitos colhidos foram as obtidas no grupo de animais que apresentaram cistos ovarianos (GRUPO I). Desta forma, concluímos neste experimento que a utilização da técnica de OPU/PIV é uma alternativa de grande utilidade no prolongamento da vida reprodutiva de animais zebuínos com alterações na fertilidade.

A influência do sistema nitrérgico no cultivo in vitro de embriões bovinos

O Óxido Nítrico (NO-) é uma molécula de sinalização celular que regula o desenvolvimento embrionário pré-implantacional. Nós investigamos o papel do NO- no cultivo de embriões bovinos produzidos in vitro, através do uso de N-Nitro-L-Arginina Metil Ester (L-NAME), um inibidor da produção de NO-, e L-arginina (ARG), um precursor de NO-, em diferentes períodos de cultivo (ativação do genoma embrionário e compactação). Foram avaliados seus efeitos sobre as taxas de desenvolvimento, cinética do desenvolvimento, qualidade embrionária, e expressão gênica. Os embriões foram produzidos por maturação e fertilização in vitro de oócitos aspirados de ovários provenientes de abatedouro frigorífico. No experimento 1, as taxas de desenvolvimento foram avaliadas em SOFaa na presença de L-NAME em diferentes períodos: do 1º ao 4º dia de cultivo (LN1-4), do 4º ao 8º (LN4-8) e do 1º ao 8º dia de cultivo (LN1-8). A inibição foi prejudicial a partir do 4º dia de cultivo (grupos LN4-8 e LN1-8), ao reduzir as taxas de eclosão (17,3%±13,44 e 13,7%± 14,51, respectivamente, p<0,05). Entretanto, o efeito mais negativo ocorreu do 1º ao 8º dia (LN1-8) em que a taxa de blastocisto foi significativamente menor comparada ao controle (29,4%±3,72 vs 47,8%±11,34, respectivamente, p<0,05). Por isso no experimento 2, a ARG (1, 10 e 50mM) foi adicionada desde o 1º dia de cultivo. As taxas de blastocisto usando 1 e 10mM de ARG foram similares ao controle (48%±13,03 e 34,2%±3,92 vs 49,4%±4,82, respectivamente, p>0,05), mas 50mM prejudicou a taxa de desenvolvimento embrionário (10,7%±7,24, p<0,001). No experimento 3, ARG a 1mM foi adicionada do 5º ao 8º dia de cultivo. Foram observadas taxas de desenvolvimento similares ao grupo GLN (somente com glutamina). Mas comparada ao controle (sem ambos os aminoácidos), rendeu melhores taxa de eclosão (54,8%±6,9 vs 41,4%±11,47, respectivamente, p<0,05) e qualidade embrionária (84,8%±2,63 vs 52%±8,62, respectivamente, p<0,05), mas não de taxa de blastocisto (49,4%±6,5 vs 49,4%±4,8, respectivamente, p>0,05). Neste período a produção de NO- foi positivamente correlacionada com a taxa de eclosão (R²=96,4%, p<0,001) e a qualidade embrionária (R²=75,5%, p<0,05). Adicionalmente, embriões foram cultivados na presença de L-NAME e ARG simultaneamente (grupo ARG/LN), do 5º ao 8º dia de cultivo, e os transcritos de OCT-4 e INT-t foram quantificados por PCR tempo real. Foi encontrada expressão similar de OCT-4 (p>0,05), mas redução de 1,8x e 1,5x de INT-t em relação aos grupos controles ARG e GLUT (p<0,05), respectivamente. Esses dados fornecem evidências da contribuição do NO-, principalmente no período entre os estágios de mórula e blastocisto, para a melhoria da eclosão e qualidade embrionária. A produção de NO- é requerida para o desenvolvimento pré-implantacional de embriões bovinos produzidos in vitro, e pode ser mediada pela suplementação do meio de cultivo com ARG.