ABSTRACT
Maternal recognition of pregnancy is a process by which the conceptus signals its presence to the mother in order to prolong the life of the corpus luteum (CL) thus maintaining the pregnancy. This process occurs between days 15 and 19 after fertilization and is the most important biological challenge for obtaining satisfactory reproductive indices in bovine. Interferon-tau (IFN-τ) glycoprotein -secreted in the uterus by the conceptus- has a paracrine action inhibiting the expression of estrogen receptors (ESR1) and oxytocin (OXTR) in the endometrium, thus preventing the release of luteolytic pulses of prostaglandin F2 alpha (PGF2α), hormone responsible for the onset of luteolysis. IFN-τ also increases the expression of several interferon-stimulated genes (ISGs) in the uterus, CL, and blood cells. Direct endocrine action of IFN-τ on extrauterine tissues stimulates ISGs expression, which in the corpus luteum seems to be involved with luteal resistance to luteolytic action of PGF2α. This review discusses recent findings on the luteolysis mechanism in the bovine and endocrine and paracrine mechanisms such as IFN-τ during the maternal recognition of pregnancy.
O reconhecimento materno da gestação é o processo pelo qual o concepto sinaliza sua presença à unidade materna, prolongando a vida do corpo lúteo (CL), determinando a manutenção da gestação. Esse processo que ocorre entre os dias 15 e 19 pós-fertilização, representa o desafio biológico mais importante para a obtenção de índices reprodutivos satisfatórios em bovinos. Nesta espécie, uma glicoproteína denominada Interferon-tau (IFN-τ), secretada pelo concepto no ambiente uterino, age de forma parácrina inibindo a expressão dos receptores de estrógenos (ESR1) e de ocitocina (OXTR) no endométrio, evitando a liberação de pulsos luteolíticos de prostaglandina F2 alfa (PGF2α), hormônio responsável pelo início da luteólise. O IFN-τ também aumenta a expressão de vários genes estimulados por interferons (ISGs) no útero, CL e em células sanguíneas. A ação endócrina direta do IFN-τ em tecidos extrauterinos estimula a expressão de ISGs, que no CL, parecem estar envolvidos com a resistência luteal à ação luteolítica da PGF2α. Portanto, esta revisão tem como objetivo discutir os achados recentes sobre o mecanismo de luteólise na espécie bovina, e a atuação parácrina e principalmente endócrina do IFN-τ, durante o período de reconhecimento materno da gestação.
El reconocimiento materno de la gestación es un proceso mediante el cual el concepto señaliza su presencia a la madre, prolongando la vida del cuerpo lúteo (CL), determinando el mantenimiento de la gestación. Este proceso que ocurre entre los días 15 y 19 después de la fertilización, representa el desafio biológico más importante para la obtención de índices reproductivos satisfactorios en bovinos. En esta especie, una glicoproteína denominada Interferon-tau (IFN-τ), es secretada por el concepto en el ambiente uterino, actúa de forma parácrina inhibiendo la expresión de los receptores de estrógenos (ESR1) y de oxitocina (OXTR) en el endometrio evitando la liberación de pulsos luteoliticos de prostaglandina F2 alfa (PGF2α), hormona responsable por el inicio de la luteólisis. El IFN-τ también aumenta la expresión de varios genes estimulados por interferon (ISGs) en el útero, CL y en las células sanguíneas. La acción endocrina directa del IFN-τ en tejidos extrauterinos estimula la expresión de ISGs, que en el cuerpo lúteo parece estar involucrados con la resistencia luteal a la acción luteolitica de la PGF2α. Por lo tanto esta revisión tiene como objetivo discutir los hallazgos recientes sobre el mecanismo de luteólisis en la especie bovina, así como el mecanismo paracrino y principalmente endocrino del IFN-τ durante el período de reconocimiento materno de la gestación.
ABSTRACT
Objetivo. Evaluar el efecto in vitro del ácido linoléico sobre la producción de PGF2α y PGE2 en células endometriales epiteliales bovinas (CEEP). Materiales y métodos. Se cultivaron CEEP aisladas de tejido uterino y se suplementaron con AL a diferentes concentraciones (1 μM, 10 μM, 100 μM), oxitocina (OT) (0.1 μM) e interferón trofoectodérmico bovino (bINT-τ) (50 ng/ml). Se cuantificó la PGF2α y PGE2 a distintos tiempos (12, 24 y 36h). En el control, la PGF2α en el sobrenadante aumentó en el tiempo de cultivo y fue 1.2 veces mayor que la producción de PGE2. Resultados. El ácido linoléico disminuyó la concentración de PGF2α (p<0.05) en el sobrenadante, y no afectó (p>0.05) la producción de PGE2. El efecto conjunto de AL y OT sobre la producción de PGF2α difirió para cada uno de los tiempos; el ácido linoléico inhibió parcialmente el efecto estimulante de la OT sobre la producción de PGE2, el efecto conjunto del AL y el bINT-τ aumentó (p<0.05) esta inhibición hasta la hora 24. Conclusiones. El ácido linoléico afecta negativamente la concentración de PGF2α en el sobrenadante a través del tiempo. Respecto a la PGE2 se concluye que el ácido linoléico por sí solo no afecta la concentración en el sobrenadante.
Objective: Evaluate the in vitro effect of AL on the production of PGF2a and PGE2 in bovine epithelial endometrial cells (CEEP). Materials and methods. Isolated CEEP were cultured and supplemented with AL at different concentrations (1μM, 10μM, 100μM), oxytocin (OT) (0.1 μM) and bovine interferon (BINT-τ) (50 ng / ml). PGF2a and PGE2 were quantified as response variables at different times. In the control, the concentration of PGF2a in the supernatant increased over time and was 1.2 times greater than the production of PGE2. Results. AL reduced the concentration of PGF2a (p <0.05) in the supernatant, and did not affect (p> 0.05) the production of PGE2. The combined effect of LA and OT in the production of PGF2a is different in time, LA partially inhibited the stimulatory effect of OT in the production of PGE2, the joint effect of LA and BINT-τ increased (p<0.05) when this inhibition at 24h. Conclusions. LA alone negatively affects the concentration in the supernatant of PGE2 in time. Regarding PGE2 , LA alone does not affect the concentration in the supernatant.
Subject(s)
Animals , Endometrium , Interferons , Luteolysis , OxytocinABSTRACT
El objetivo del presente trabajo fue evaluar la respuesta de la aplicación doble o triple de prostaglandina sobre la regresión de CL, ovulación y retorno al celo después de un tratamiento superovulatorio en vacas donantes de embriones. Para este experimento se tomaron 44 vacas asignadas al azar a dos grupos de tratamiento. Al primero (n = 23; CLO 0 & 7) se le aplicó una dosis de 500 μg de cloprostenol los días 0 (denominado día de la colecta) y 7; al segundo grupo (n = 21; CLO 0, 1 & 7) se le aplicó una inyección adicional el día 1. Los animales fueron examinados por ultrasonografía los días 0, 4, 7, 10 y 13 para evaluar la regresión de cuerpos lúteos y la ovulación. Se realizó observación del celo dos veces al día (mañana y tarde). El 60,8 y 52,3% de los grupos CLO 0 & 7 y CLO 0, 1 & 7, respectivamente, presentaron signos de celo. No se presentaron diferencias en el día del celo entre los grupos (7,2 ± 0,3, 7,3 ± 0,5 días). Tampoco hubo diferencia para la variable ovulación (8,5 ± 0,9 y 9,8± 0,9 días). Todas las vacas tratadas regresaron los cuerpos lúteos antes de finalizar el experimento. Cuando se analizó el tiempo de ovulación, se encontró que las vacas con 4 o menos cuerpos lúteos ovulan en un tiempo menor (P < 0,01) que las vacas con 5 o más cuerpos lúteos. Se concluye que no hay diferencia entre la doble o triple aplicación de cloprostenol para las variables. Sería innecesaria una aplicación adicional de cloprostenol el día 7.
The purpose of the present study was to evaluate the effect of prostaglandin (PG) treatment schedule on luteal regression and return to estrus in superovulated cows. A group of 44 donor cows were randomly assigned to two groups on the day of ova/ embryo collection (day 0). The first group (n = 23; CLO 0 & 7) was treated with 500 μg of cloprostenol on days 0 and 7 after embryo recovery; the second group (n = 21; CLO 0, 1 & 7) received an additional treatment with cloprostenol on day 1. All animals were scanned by transrectal ultrasonography on days 0 (embryo recovery), 4, 7, 10 and 13 to evaluate CL regression and subsequent ovulation. Estrus detection was done twice daily (am/pm) starting on day 4. There were no significant differences between groups in the percentage of animals returning to estrus (60.8% and 52.3%, respectively), or the intervals from the first PG treatment to estrus (7.2 ± 0.3 vs 7.3 ± 0.5 days), or ovulation (8.5 ± 0.9 vs 9.8± 0.9 days). All cows had luteolysis before the end of the experiment. Animals that had 4 CL or less ovulated earlier than cows that had 5 or more CL (P<0.01). In summary, there was no difference in luteal regression and the return to estrus and ovulation in donor cows treated with cloprostenol twice or three times after superovulation. It would not appear to be necessary to treat donors with PG 7 days later, since all cows had luteal regression after the first PG treatment.
ABSTRACT
In the first luteal phase of the transition period from anoestrus to cyclicity in the ewe, the secretion of prostaglandin F2 α (PGF2α) is bring forward and there is premature luteolysis. This early release of PGF2α is associated with the follicle properties that originate the corpus luteum.Therefore, if the preovulatory follicle produces more estrogens, the premature release of the PGF2α does not occur and the luteal phase is normal. On the other hand, bovine growth hormone (bST) induces follicular development and estradiol production. In this study it was assessed whether the administration of bST seven days before the induction of ovulation with hCG prevents premature luteal regression in anoestrus ewes. Suffolk ewes (n = 57) in seasonal anoestrus, determined through plasmatic progesterone concentrations, were used. Seven days before ovulation induction with 1 000 IU of hCG im, the ewes were randomly assigned to two groups: The bST group (n = 28) received 125mg of bST sc. The control group (n = 29) received physiological saline solution. Blood samples were taken daily from the day of hCG injection (day zero) until day 17 and the progesterone concentrations were determined by radioimmunoassay. Ninety six percent of the ewes from both groups (27/28, bST group and 28/29, control group) ovulated and formed a corpus luteum. The proportion of ewes with premature luteal regression was similar between treatments (bST = 37% vs control = 57%) (P = 0.135). The progesterone concentrations and the length of the luteal phase among the ewes that exhibited a corpus luteum of normal life span were also similar between groups (bST = 11.6 vs control = 11.1 days) (P > 0.05). It is concluded that the treatment with bST before ovulation induction with hCG in anoestrus ewes does not prevent the premature luteal regression.
En la primera fase lútea de la transición del anestro a la ciclicidad en la oveja, se adelanta la secreción de la prostaglandina F2 α (PGF2α) y ocurre la regresión prematura del cuerpo lúteo. La liberación anticipada de la PGF2α se asocia con las características del folículo que da origen al cuerpo lúteo; así, cuando el folículo produce más estrógenos, la liberación de la PGF2α no se adelanta y la fase lútea es normal. En este contexto, la hormona bovina del crecimiento (bST) estimula el desarrollo folicular y la producción de estradiol. En este estudio se probó si la administración de la bST, siete días antes de la inducción de la ovulación con hCG en ovejas en anestro, evita la regresión prematura del cuerpo lúteo. Se utilizaron 57 ovejas de la raza Suffolk en anestro estacional, lo cual se comprobó mediante la medición de las concentraciones plasmáticas de progesterona. Siete días antes de la inducción de la ovulación con 1 000 UI de hCG im, las ovejas se asignaron al azar en dos grupos: el grupo bST (n = 28) recibió 125 mg de bST sc; el grupo testigo (n = 29) recibió solución salina fisiológica. Se obtuvieron muestras de sangre diariamente a partir del día de la aplicación de hCG (día cero) hasta el día 17 y se determinaron las concentraciones de progesterona mediante radioinmunoanálisis. En ambos grupos se registró 96% de ovulación y formación de cuerpo lúteo (27/28, grupo bST y 28/29, grupo testigo). La proporción de ovejas que presentaron regresión prematura del cuerpo lúteo fue similar (P = 0.135) entre los tratamientos (bST = 37% vs testigo = 57%). Las concentraciones de progesterona y la duración de la fase lútea en las ovejas que tuvieron cuerpos lúteos de vida normal (bST = 11.6 días vs testigo = 11.1 días) fueron similares entre los grupos (P > 0.05). No se encontró evidencia que el tratamiento con bST antes de la inducción de la ovulación con hCG en ovejas en anestro evita la regresión prematura del cuerpo lúteo.
ABSTRACT
O principal papel do corpo lúteo é a produção de progesterona. Uma adequada função luteal é crucial para determinar a duração do ciclo estral ou a manutenção e sucesso de uma possível gestação. O crescimento do corpo lúteo só é comparado ao de tumores invasivos; e sua regressão se dá em poucos dias, por meio de um processo chamado luteólise, que é desencadeado pela secreção de prostaglandina F2alfa (PGF2α). O conhecimento dos fatores ligados ao processo de regulação do corpo lúteo é importante para a manipulação do ciclo estral, na tentativa de aumentar a eficiência reprodutiva dos animais domésticos. Conhecimentos em relação a esse processo podem mudar a metodologia de pesquisa e, principalmente, a aplicação prática de procedimentos, visando o controle do ciclo estral. Nesse contexto, este estudo tem como objetivo apresentar informações atuais sobre a luteólise, que envolvem hipóteses sobre o fluxo sanguíneo uterino e ovariano, além do processo de morte celular por apoptose.
The main role of the corpus luteum is the progesterone production and adequate luteal function is crucial to determine the duration of oestrous cycle or continuation and success of a possible pregnancy. The corpus luteum growth is compared to most invasive tumors and its regression occurs in a few days in the process called luteolysis, triggered by the secretion of prostaglandin F2alfa (PGF2 α). The knowledge of factors associated with the process of corpus luteum regulating is important for the reproductive cycle manipulation in an attempt to increase the reproductive efficiency of livestock animals. New awareness regarding the process can change radically the methodology of research and the implementation practice ofthe procedures for oestrous cycle control. The aim of this review is to bring information about the new theories of luteolysis, which involve assumptions on the uterine and luteal blood flow and the process of cell death by apoptosis.
El principal papel del cuerpo lúteo es la producción de la progesterona. Una adecuada función lútea es fundamental para determinar la duración del ciclo estral o la manutención y el éxito de una posible preñez. El crecimiento del cuerpo lúteo solo se compara al de tumores invasores; y su regresión se produce en pocos días, por medio de un proceso llamado luteólisis, provocado por la secreción de prostaglandina F2alfa (PGF2α). El conocimiento de los factores asociados al proceso de regulación del cuerpo lúteo es importante para la manipulación del ciclo estral, con la intención de aumentar la eficiencia reproductiva de los animales domésticos. Conocimientos en relación a ese proceso pueden cambiar la metodología de la investigación y, principalmente, buscar el control del ciclo estral. En ese contexto, la revisión tuvo como objetivo presentar informaciones actuales sobre la luteólisis, que implican hipótesis sobre el flujo sanguíneo uterino y ovárico, además del proceso de muerte celular por apoptosis.