Bull spermatozoa express receptors for platelet-activating factor

Platelet-activating factor (PAF; 1-O-Alkyl-2-acetyl-sn-glycero-3-phosphorylcholine) is a ubiquitous phospholipid that is implicated in the mediation of a wide variety of reproductive processes. To better understand the role of PAF in bovine reproduction, it was designed experiments to: (a) determine whether bull spermatozoa express receptors for PAF and (b) study the effect of exogenous PAF on in vitro sperm physiology (i.e., capacitation, acrosome reaction, motility, and fertilizing ability). Bull sperm express PAF receptor as determined by two approaches: RT-PCR and immunofluorescence. However, exposure of spermatozoa to different concentrations of exogenous PAF (10-11-10-6 M) did not affect capacitation, acrosome reaction or motility. Consistent with these findings, coculture of gametes in medium containing increasing concentrations of PAF (1 x 10-8-8 x 10-6 M) did not improve in vitro fertilization outcome as measured by percentage of inseminated oocytes reaching 2-cell stage 48 h after fertilization. In contrast, PAF at 8 x 10-6 M concentration significantly inhibited IVF. In conclusion, although bull sperm have PAF receptors, exposure of bull spermatozoa to exogenous PAF failed to enhance the sperm function parameters measured in this study. Additional studies are warranted to elucidate the biological role of PAF on bull spermatozoa.

El factor activador de plaquetas (PAF; del inglés Platelete Activating Factor; 1-O-Alkyl-2-acetyl-sn-glycero-3-phosphorylcholine) es un fosfolípido ampliamente distribuido que participa como mensajero mediador en diferentes procesos reproductivos. Para comprender mejor la participación del PAF en la fisiología espermática bovina se diseñaron experimentos para: (a) determinar si los espermatozoides de toro expresan receptores para PAF y (b) estudiar el efecto del PAF sobre el comportamiento de los espermatozoides bovinos in vitro (capacitación, reacción acrosomal y capacidad fertilizante). De acuerdo a los resultados obtenidos por RT-PCR e inmunofluorescencia, los espermatozoides de toro expresan receptores para PAF. Sin embargo, la exposición de los espermatozoides a concentraciones crecientes de PAF exógeno (10-11-10-6 M) no afectó la capacitación, reacción de acrosoma ni la motilidad. En concordancia con estos hallazgos, el cocultivo de gametas (ovocitos y espermatozoides) en medio al cual se le había adicionado PAF (1 x 10-8-8 x 10-6 M) no mejoró la tasa de fertilización medida como el porcentaje de ovocitos inseminados que alcanzaron el estadio de 2 células 48 hs después de la inseminación. Por el contrario, PAF a una concentración de 8 x 10-6 M inhibió significativamente la tasa de fertilización. En conclusión, a pesar de que los espermatozoides bovinos poseen receptores para PAF, el agregado de PAF al medio de cultivo no mejora las funciones espermáticas examinadas en el presente trabajo. Otros estudios serán necesarios para dilucidar la participación del PAF en la fisiología espermática del toro.

Effect of db-camp on embryonic development of bovine oocytes fertilized with sex sorted semen. / Efecto del db-cAMP Sobre el Desarrollo Embrionario de Ovocitos Bovinos Fecundados con Semen Sexado.

The objective of this study was to improve sexed bovine embryo production with sorted sperm in chemically defined conditions by supplementing the IVF medium with db-cAMP. Cumulus-oocyte complexes (COCs) were matured for 18 h in supplemented TCM-199 and fertilized with X- or Y-bearing sperm in the presence of heparin (10 µg/ml), db-cAMP (1 µM) or no treatment (control). Presumptive zygotes were cultured 54 h in g-SOF. From 72 to 144 h post- insemination (hpi) embryos were cultured in c-SOF+NEA and from 144 to 192 hpi embryos were placed in maturation medium without hormones. No significant differences were found among treatments for Y-sperm when compared to controls. A significant (P<0.01) improvement in the proportion of cleaved oocytes was found for X-sperm treated with db-cAMP (70.83%) compared to the Y-sperm inseminated oocytes treated wit db-cAMP (46.37%). Treatment with db-cAMP enabled a better (P<0.05) blastocyst formation rate (19.29%) compared to control (8.47%) and heparin (10.44%). Treatment of db-cAMP significantly increased the rate of blastocysts in X-sperm inseminated oocytes (30.77%) compared to Y-sperm inseminated oocytes treated the same (9.68%) and compared to X- and Y-sperm treated with heparin (5.88% and 15.15%, respectively) and not treated (9.68% and 7.14%, respectively, P<0.05). These results suggest that db-cAMP may prove to be an effective treatment of sorted sperm for in vitro production of female bovine embryos under chemically defined conditions.

El objetivo de este estudio fue mejorar la producción de embriones bovinos con semen sexado bajo condiciones químicamente definidas mediante la suplementación del medio de fecundación con db-cAMP. Los complejos ovocitos cumulus (COCs) fueron madurados por 18 horas en TCM-199 suplementado y fueron fecundados con espermatozoides X o Y en presencia de heparina (10 g/ml), db-cAMP (1 µM) o sin tratamiento alguno (control). Los presuntivos cigotos fueron cultivados por 54 horas en g-SOF. Desde las 72 a las 144 horas post-inseminación (hpi) los embriones se cultivaron en c-SOF+NEA y desde 144 a 192 hpi fueron colocados en medio de maduración pero sin hormonas. No se observaron diferencias entre tratamientos para los oocitos fecundados con espermatozoides Y cuando se compararon a los controles. Se observó una mejora significativa (P<0,01) en la proporción de ovocitos que se dividieron cuando fueron fecundados con espermatozoides X tratados con db-cAMP (70,83%) en comparación con los fecundados con espermatozoides Y tratados con db-cAMP (46,37%). El tratamiento con db-cAMP fue capaz de inducir una mayor (P<0,05) tasa de formación de blastocistos (19.29%) en comparación a los tratamientos control (8,47%) y heparina (10,44%). El tratamiento con db-cAMP incrementó (P<0,05) la tasa de embriones de cuatro células alcanzando el estadio de blastocisto cuando los oocitos fueron fecundados con espermatozoides X (30,77%) en comparación a cuando la fecundación se realizó con espermatozoides Y (9,68%) y en comparación a cuando se llevó a cabo con espermatozoides X o Y en presencia de heparina (5,88% y 15,15%, respectivamente) o en el tratamiento control (9,68% y 7,14%, respectivamente). Estos resultados sugieren, que el db-cAMP puede ser un tratamiento efectivo para el semen sexado, a fin de incrementar la producción in vitro de embriones bovinos hembra bajo condiciones químicamente definidas.

Calves born under tropical conditions after direct transfer of cryopreserved in vitro produced embryos

En el presente estudio se comparó el desempeño de 56 novillas doble propósito que resultaron preñadas luego de la transferencia directa de embriones producidos in vitro cultivados en un medio suplementado con suero o en uno químicamente definido. No se observaron diferencias en las tasas de aborto (30,43% vs 24,24%), distocias (52,17% vs 51,52%) y parto normal (17,39% vs 24,24%) entre las novillas que recibieron embriones cultivados en el medio suplemento con suero y las que recibieron embriones cultivados en el medio químicamente definido. El sexo de la cría afectó significativamente el porcentaje de distocias, 83,33% para machos y 50% para hembras, (P<0,05). El peso al nacimiento de los becerros tampoco se vio afectado (p>0,05) por la suplementación sérica durante el cultivo (46,86 ± 2,04 kg, para los becerros derivados de los embriones cultivados en el medio suplementado con suero y 46,28 ± 1,42 kg, para los derivados de los embriones cultivados en el medio químicamente definido) ni por el sexo de la cría (machos 47,20 ± 1,50 kg y hembras, 45,45 ± 1,84 kg). El peso de los becerros que nacieron muertos o que murieron luego del nacimiento fue significativamente (P< 0,05) mayor (51,92 ± 1,76 kg) al de los becerros que sobrevivieron (43,88 ± 1,22 kg). La sobrevivencia perinatal no se vió afectada ni la suplementación sérica durante el cultivo embrionario, ni por el sexo de los becerros o el nacimiento de un parto distócico. En conclusión, la presencia de suero en el medio de cultivo no afectó el desempeño de las novillas doble propósito que resultaron preñadas luego de la transferencia de embriones producidos in vitro. En este estudio se observó la presencia de becerros con síndrome del recién nacido gigante evidenciado por un alto peso al nacimiento y una alta tasa de abortos y distocias.

Efecto del factor de crecimiento epidermal (EGF) durante la maduración de oocitos sobre la reproducción in vitro de embriones bovinos / Effect of epidermal growth factor (EGF) during oocyte maturation on in vitro production of bovine embryos

El objetivo de este experimento fue investigar el efecto del Factor de Crecimiento Epidermal (EGF), durante la maduración in vitro (MIV) de oocitos bovinos, sobre el desarrollo embrionario in vitro. Los oocitos fueron obtenidos por aspiración de ovarios provenientes de vacas de matadero. Se seleccionaron 163 complejos oocitos-cumulus (COC's) con tres o más capas de células de la granulosa y fueron incubados durante 24 horas en medios de maduración ovocitaria (OMN) químicamente definidos, con los siguientes tratamientos: 1) OMM modificado (T1); 2) OMM modificado suplementado con 10 ng/ml de EGF (T2); 3) OMM modificado suplementado con suero fetal bovino al 10 por ciento (T3). Luego de la MIV, en cada medio, los oocitos fueron incubados con espermatozoides (2 x 10 elevado a la 6/ml), durante 18 horas. Los oocitos fecundados fueron denudados y cultivados in vitro hasta el estadio de blastocitos. Los oocitos madurados en T2 y T3, presentaron una tasa de división similar, pero significativamente mayor que los madurados en T1 (P<0,05). La tasa de desarrollo hasta el estadio de blastocisto fue similar en los oocitos madurados en T2 y T3. Los oocistos madurados en T3 mostraron una mayor tasa de desarrollo hasta blastocisto en comparación con T1 (P<0,01). EGF en medios químicamente definidos induce una tasa de división y desarrollo hasta blastocisto similar a la obtenida con suero fetal bovino al 10 por ciento, representando una alternativa en la maduración de oocitos para la producción in vitro de embriones bovinos

Cocultura de embriões Mus musculus com monocamadas de células de linhagens primária e contínua em um sistema sem fluxo externo de CO2 / Coculture of Mus musculus embryos with monolayers of primary and continuous lineages in a system without external CO2 flow

A eficiência de três monocamadas celulares (linhagem contínua - células Madin and Darby Bovine Kidney/ MDBK;linhagem primária - células de útero e de oviduto bovino) foi testada para verificar a existência de especificidade celular através do desenvolvimento de embriões, desde o estádio de duas células até o de mórula compacta, em um sistema de cocultura sem fluxo externo de CO2. Depois da seleçâo, os embriões (n = 343) foram aleatoriamente distribuídos em diferentes tubos de ensaio, os quais foram colocados a 37°C durante 72 horas. Após o período de cocultura, as porcentagens de mórulas compactas obtidas foram de 87,7 por cento em células de oviduto, 86,2 por cento na monocamada de células uterinas e 88,3 por cento na de células MDBK. Não foi observada diferen- ça significativa entre esses valores e, por isso mesmo, conclui-se que a especificidade celular não é importante para o desenvolvimento in vitro de embriões Mus musculus.

The efficiency of three monolayers (continuous lineage - Madin and Darby Bovine Kidney/ MDBK; primary lineage - bovine celisfrom uterus and oviduct) hás been tested to verify the celular specificity through development of two cells embryos until compact morulaes stage in a coculture system without continuous CO2 flow. The selected mouse embryos (n=343) were randomiy divided into three experimental groups andplaced in closed culture tubes mantained aí 37°C during 72 hours. After the co-culture period, the porcentages of compact morulaes were 87.7 percent in oviduct cells, 86.2 percent in uterus monolayer and 88.3 percent in MDBK cells. It was not observed significative difference between these results and it is possible to condude that celular specificity is not importam to enhance the In vitro development of Mus musculus embryos.

Renovação parcial do meio de cultura como perspectiva de aumentar a eficiência de um sistema de cocultoura de embriões sem fluxo contínuo de CO2 / Partial replacement of the culture medium in order to enhance a embryos coculture system without continuous CO2 flow

Substituindo-se parcialmente (30%) os meios de cultura TC M 199/NaHCO3 (199/NaHCO3) e TC M 199/25mM HEPES (199/HEPES) a intervalos de 24, 48 ou 72 horas, testou-se a possibilidade de incrementar a obtenção de blastocistos expandidos (BLE) a partir de embriões Mus musculus no estádio de duas células incubados sem fluxo contínuo de CO2. Após distribuição aleatória dos embriões em tubos de ensaio contendo 2ml de meio de cultura e monocamada celular de oviduto bovino, os referidos tubos foram hermeticamente fechados e colocados em estufa bacteriológica a 37°C durante 96 horas. A renovação do meio de cultura em qualquer período não incrementou a porcentagem de embriões que alcançou o estádio de BLE, todavia, o número total de BLE obtido com o 199/HEPES (79,0%) foi superior (P £ 0,01) ao verificado com o 199/NaHCO3 (65,0%).

It has been evaluated, in a coculture system without continuous CO2 flow, the possibility to enhance the percentage of blastocists obtained from two cells mouse embryos by partial (30%) replacement (each 24, 48 and 72 hours of intervals) of two culture media (TCM 199/NaHCO3 and TCM 199/25 mM HEPES). The embryos, randomiy allocated in closed cultures tubes with 2 ml of medium and bovine oviduct monolayer, were maintained at 37°C during 96 hours. No diferences between spreaded blastocists were verifica when the media were replaced at ali intervals, however, the medium TCM 199/25mM HEPES was significantiy more effective (P £ 0.01) then TCM 199/NaHCO3.