RÉSUMÉ
A preservação da fertilidade em pacientes com câncer objetiva assegurar a saúde reprodutiva. A criopreservação de tecido ovariano é a única técnica disponível para meninas pré-púberes e para casos em que o tratamento não pode ser adiado. A técnica de vitrificação está associada a uma melhor preservação de fragmentos do córtex ovariano quando comparada ao congelamento lento. Estudos preliminares demonstraram que a combinação de polímeros sintéticos na vitrificação preservou melhor o tecido e os folículos secundários no córtex de ovários de macacos, por serem miméticos às proteínas naturais responsáveis pela proteção conferida a alguns organismos durante o inverno. A técnica de vitrificação associada a polímeros sintéticos é uma alternativa promissora, mas ainda não está disponível um protocolo padrão que demonstre resultados consistentes. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar a aplicabilidade de polímeros sintéticos na criopreservação por vitrificação de tecido ovariano bovino. Ovários bovinos foram obtidos a partir de animais abatidos para consumo em um abatedouro local. O córtex foi extraído e cortado em fragmentos. Os fragmentos foram divididos em três grupos (controle fresco, vitrificação com (CP) e sem (SP) adição de polímeros sintéticos). Os fragmentos de tecido de todos os grupos antes e após aquecimento foram fixados em paraformaldeído a 4%, corados com hematoxilina e eosina para avaliação de morfologia, contagem e observação do estágio folicular. Parte dos fragmentos tiveram seus folículos secundários isolados mecanicamente e cultivados em matriz de alginato até atingirem o estágio antral. Durante o cultivo, para análise de viabilidade, foram avaliados a sobrevida, crescimento e formação de antro folicular. Para avaliação da funcionalidade folicular, o meio de cultivo foi coletado para posterior dosagem de esteróides ovarianos. Então, os três grupos foram comparados estatisticamente. Os tecidos ovarianos vitrificados apresentaram uma morfologia com sinais de injúria, com espaços vazios e menos densos, além de exibirem uma menor porcentagem de folículos normais quando comparados ao tecido fresco (Fresco x CP p<0,0001; Fresco x SP p=0,0004). Contudo, não foi observada diferença entre os grupos vitrificados com e sem polímeros (CP x SP p = 0,7173). Os folículos que passaram pela vitrificação apresentaram uma sobrevida similar entre si e menor que o controle fresco (χ²(2) = 19,87; p< 0,0001). Todos os grupos avaliados foram semelhantes na taxa de formação de antro (χ²(1) = 0,6569; p< 0,4176). Em todos os grupos houve crescimento folicular durante o cultivo. No entanto, os folículos frescos e com adição de polímeros aumentaram de diâmetro durante todo o cultivo, ao passo que os folículos sem adição de polímeros cresceram apenas na primeira semana. No fim do cultivo, os folículos que passaram pelo processo de vitrificação produzem menos hormônios que os frescos (p < 0,05), mas sem diferença entre SP e CP. A partir desses resultados, é possível concluir que a combinação do uso de polímeros sintéticos na vitrificação de tecido ovariano é uma técnica promissora, que poderá proteger o desenvolvimento folicular, mas são necessários mais estudos que possam aperfeiçoar esse protocolo.
The preservation of fertility in cancer patients aims to ensure reproductive health. Ovarian tissue cryopreservation is the only technique available for prepubescent girls and for cases where treatment cannot be delayed. The vitrification technique is associated with better preservation of ovarian cortex fragments when compared to slow freezing. Preliminary studies in the cortex of monkeys' ovaries have shown that the combination of synthetic polymers in vitrification is better to preserve the tissue and secondary follicles, as they are mimetic to the natural proteins responsible for the protection during the winter in some organisms. The vitrification technique associated with synthetic polymers is a promising alternative, but a standard protocol that demonstrates consistent results is not yet available. Thus, this work aimed to evaluate the applicability of synthetic polymers in cryopreservation by vitrification of bovine ovarian tissue. Bovine ovaries were obtained at a local abattoir. The cortex was extracted and cut into fragments. The fragments were divided into three groups (fresh control, vitrification with (CP) and without (SP) addition of synthetic polymers). Tissue fragments from all groups before and after heating were fixed in 4% paraformaldehyde, stained with hematoxylin and eosin for morphology assessment, counting and observation of the follicular stage. Part of the fragments had their secondary follicles mechanically isolated and cultivated in alginate matrix until they reached the antral stage. During cultivation, for viability analysis, survival, growth and follicular antrum formation were evaluated. To evaluate the follicular functionality, the culture medium was collected for later measurement of ovarian steroids. The vitrified ovarian tissues presented a morphology with signs of injury, with empty and less dense spaces, in addition to showing a lower percentage of normal follicles when compared to fresh tissue (Fresh control x CP p< 0.0001). All groups evaluated were similar in the rate of antrum formation (χ²(1) = 0.6569; p< 0.4176). In all groups there was follicular growth during cultivation. However, fresh and polymer-added follicles increased in diameter throughout the cultivation, whereas follicles without polymer additions grew only in the first week. At the end of cultivation, the follicles that underwent the vitrification process produced less hormones than the fresh ones (p < 0.05), but there was no difference between SP and CP. From these results, it is possible to conclude that the combination of the use of synthetic polymers in the vitrification of ovarian tissue is a promising technique, which may protect follicular development, but further studies are needed to improve this protocol.
Sujet(s)
Polymères , Cryoconservation , Préservation de la fertilité , Ovaire , Bovins , Cryoprotecteurs , Santé reproductiveRÉSUMÉ
ABSTRACT: To know the non-toxic cryoprotectants to fish oocytes is of extreme importance for tests that aim to increase oocyte resistance to cold, thus allowing more advanced studies in cryopreservation. Therefore, commonly used cryoprotectants such as methanol, dimethyl sulfoxide, ethylene glycol, propylene glycol, sucrose and fructose were studied. Immature oocytes from the initial to vitelogenic (diameter <1.7 mm) and mature (diameter >1.8 mm) stages of Steindachneridion parahybae were evaluated. Four distinct experiments were performed, three using immature oocytes and one using oocytes at the mature stage. For each oocyte stage, the best maintenance solution to be used: Hank or 50% L15 and; viability after baths for 30min (room temperature) at cryoprotectant concentrations ranging from 0.25 to 4M were evaluated. Different tests were used to evaluate oocyte viability: in vitro maturation followed by observation of germinal vesicle breakdown (only for immature oocytes), Trypan Blue staining (all stages) and fertilization and hatching rates (mature stage only). Results showed that the toxic effect of cryoprotectants on oocytes generally increases with increasing concentrations. Sensitivity of oocytes to cryoprotectants increases according to the stage of development, with mature oocytes being more sensitive. Sucrose, fructose, methanol, propylene glycol and dimethyl sulfoxide can be used as cryoprotectants for S. parahybae oocytes.
RESUMO: Conhecer os crioprotetores não tóxicos aos oócitos de peixes é de extrema importância para testes que visam aumentar a resistência dos oócitos ao frio, permitindo, assim, estudos mais avançados em criopreservação. Desta forma, crioprotetores comumente utilizados como o metanol, dimetil sulfóxido, etilenoglicol, propilenoglicol, sacarose e frutose foram estudados. Os oócitos imaturos, nos estágios inicial até vitelogênico (diâmetro <1,7mm), e maduros (diâmetro >1,8mm) de Steindachneridion parahybae foram avaliados. Quatro experimentos distintos foram realizados, sendo três destes utilizando oócitos imaturos, e um usando oócitos no estágio maduro. Para cada estágio oocitários foram avaliados, considerando qual a melhor solução de manutenção a ser utilizada: Hank ou 50% L15 e; viabilidade após banhos por 30min (temperatura ambiente) em concentrações de crioprotetores, variando de 0,25 a 4M. Diferentes testes foram utilizados para avaliar a viabilidade dos oócitos: maturação in vitro seguido por observação da quebra da vesícula germinativa (somente para oócitos imaturos), coloração por Azul de Tripan (todos os estágios) e taxas de fertilização e eclosão (somente no estágio maduro). Os resultados mostraram que o efeito tóxico dos crioprotetores em oócitos geralmente crescem com o aumento das concentrações. A sensibilidade dos oócitos a crioprotetores aumentam de acordo com o estágio de desenvolvimento, com oócitos maduros sendo mais sensíveis. Sacarose, frutose, metanol, propileno glicol e dimetil sulfóxido podem ser usados como crioprotetores para oócitos de S. parahybae.
RÉSUMÉ
ABSTRACT: Cryopreservation of testicular tissue enables the maintenance of reproductive capacity in different animal species, and contributes to the formation of gene banks for endangered species. The spermatogonia present in the testes can be grown in vitro and the sperm obtained can be used in artificial breeding programs. This review aimed to describe the main techniques of testicular cryopreservation, the main cryoprotectants used, as well as the progress made in different animal species thus far. In the last decade, significant progress has been made in obtaining viable and functional germ cells from testicular tissue. However, more research is needed to better establish protocols that can be used in clinical practice with various species.
RESUMO: A criopreservação do tecido testicular possibilita a manutenção da capacidade reprodutiva em diferentes espécies animais e contribui para a formação de bancos de germoplasma nas espécies ameaçadas de extinção. As espermatogônias presentes nos testículos podem ser cultivadas in vitro e os espermatozoides obtidos utilizados em programas de reprodução artificial. Assim, esta revisão teve como objetivo descrever as principais técnicas de criopreservação testicular, os principais crioprotetores utilizados e os avanços obtidos até o presente momento nas diferentes espécies animais. Na última década, os avanços obtidos com a utilização do tecido testicular para obtenção de células germinativas viáveis e funcionais foram significativos. Todavia, o estabelecimento de protocolos que possam ser utilizados na rotina clínica em diferentes espécies ainda necessitam de maiores esclarecimentos.
RÉSUMÉ
As células-tronco mesenquimais (CTM) são células progenitoras indiferenciadas que apresentam altas taxas de proliferação em cultivo, capacidade de diferenciação em inúmeros tecidos e podem ser encontradas no organismo adulto e, também, em tecidos fetais, como cordão umbilical, placenta e liquido amniótico (LA). Estudos demonstraram que o LA humano obtido por amniocentese no segundo trimestre de gestação, comumente utilizado em exames de diagnóstico fetal, apresenta-se como uma fonte em potencial destas células progenitoras. Contudo, estas células necessitam de mais estudos quanto às técnicas de isolamento, expansão e, sobretudo, acerca dos protocolos de congelamento utilizados em sua criopreservação. Com isso, nos propusemos a padronizar técnicas de cultivo para as CTLA, como melhor meio de cultura e densidade de inóculo; avaliar as características biológicas como estado de indiferenciação, ciclo celular, marcadores de membrana, plasticidade e, ainda, testar dois protocolos de congelamento celular (padrão e gradual) com diferentes criopreservantes (DMSO, glicerol, trealose e sacarose) que mantivessem uma alta viabilidade e as demais características das células-tronco após períodos de 3 e 6 meses de armazenamento em nitrogênio líquido. Ao fim dos experimentos constatamos ser o líquido amniótico uma rica fonte de CTM passíveis de serem isoladas e cultivadas com meio de cultura a-MEM suplementado com 20% de SFB. Padronizamos, também, uma contagem celular inicial das amostras para otimizar o plaqueamento primário, uma densidade de inóculo ideal para as passagens posteriores (5.000 céls/cm2) e o tempo de dobramento (30 ± 4 horas) das mesmas. As CTLA expressaram genes de indiferenciação: Oct-4, Sox-2 e Nanog; apresentaram positividade para marcadores de superfície CD29, CD44, CD90 e CD105; alta taxa de proliferação in vitro e diferenciaram-se em tecido ósseo, adiposo, cartilaginoso e neuronal. Não encontramos diferenças significativas entre os dois métodos...
Mesenchymal stem cells (MSCs) are undifferentiated progenitor cells that have high proliferation rates in culture, ability to differentiate into various tissues and can be found in adult and fetal tissues such as umbilical cord, placenta and amniotic fluid (AF). Studies showed that human AF obtained by amniocentesis in second trimester of pregnancy, commonly used in fetal diagnostic, is a potential source of progenitor cells. However, these cells require further studies above techniques of isolation, expansion and, especially, about freezing protocols used in their cryopreservation. For then, we analyzed isolation and expansion methods to AFSC as the best culture medium and inoculum density; biological characteristics such as undifferentiated state, cell cycle, membrane markers, plasticity, and also we tested two freezing protocols (standard and graduated) with different cryoprotectors (DMSO, glycerol, trehalose and sucrose) that could be able to maintain high viability and other characteristics of stem cells after 3 and 6 months of storage in liquid nitrogen. At the end of experiments we found that amniotic fluid is a rich source of mesenchymal stem cells that can be isolated and cultured with a-MEM medium supplemented with 20% FBS. Standardized an initial cell samples counting to optimize primary plating, an ideal inoculum density for the later passages (5000 cells/cm2) and doubling time (30 ± 4 hours). AFSC expressed undifferentiated genes: Oct-4, Sox-2 and Nanog, were positive for surface markers CD29, CD44, CD90 and CD105; presented high in vitro proliferation rate and capability to differentiate into bone, adipose, cartilage and neuronal tissues. There was not statistical significance in cell viability between standard and graduated freezing protocols. All evaluated cryoprotectors maintained the basic features of amniotic fluid stem cells, as Oct-4 gene expression, surface markers and plasticity...
Sujet(s)
Liquide amniotique , Différenciation cellulaire , Cryoconservation , Cryoprotecteurs , Cellules souches mésenchymateusesRÉSUMÉ
Durante o processo de criopreservação de sêmen, os espermatozóides sofrem alguns danos que resultam na diminuição da fertilidade deste. O presente estudo foi realizado com o objetivo de avaliar os efeitos da utilização combinada de duas curvas de congelamento com dois diluentes comerciais (FR-5® e Botu-Crio®) sobre a criopreservação de sêmen eqüino. Foram analisados 20 ejaculados de dois garanhões. As amostras foram avaliadas por microscopia de contraste de fase e microscopia de epifluorescência, observando-se a motilidade progressiva e total do sêmen pós-descongelamento e a integridade e a funcionalidade da membrana dos espermatozóides. A combinação entre curva automatizada e Botu-Crio® apresentou as maiores médias nas análises de motilidade total e progressiva, após o descongelamento. O diluente Botu-Crio®, isoladamente, preservou também as membranas destes, quando foram realizadas as análises de integridade utilizando teste com diacetato de carboxifluoresceína e iodeto de propídio e funcionalidade de membrana pelo teste hiposmótico.
During semen cryopreservation, sperm cells were submitted to several deleterious events leading to membrane damage which result in fertility decrease. This study was designed to compare the effects of two freezing techniques (conventional and automated), and the use of two commercial extenders as cryoprotectants (FR-5® and Botu-Crio®) on total and progressive motility, integrity and functionality of spermatic membranes during the cryopreservation of equine semen. Twenty ejaculates from two stallions were analyzed. The total and progressive motility of fresh and post-thawing semen samples were evaluated by patterns assays. Function of plasmatic membrane was measured by the hipoosmotic swelling test. Integrity of plasmatic membrane was evaluated using carboxifluorescein diacatate and iodidium propide fluorescent probes. There were significant differences between the two freezing techniques and/or between cryoprotectants for all assessed parameters. The combination of Botu-Crio® and automated curves showed better results on total and progressive post-thawing motility. The extender Botu-Crio®, alone, showed to better preserve the membrane integrity and function.
Sujet(s)
Animaux , Mâle , Cryoprotecteurs , Cryoconservation/médecine vétérinaire , Equus caballus , Sperme , SpermatozoïdesRÉSUMÉ
Avaliaram-se protocolos de resfriamento e de criopreservação do sêmen de pirapitinga (Brycon nattereri) utilizando-se sêmen diluído em NaCl 154mM, NaCl 200mM, Saad e BTS® e resfriado por sete dias. Cinco diluidores (glicose 277mM, NaCl 154mM, NaCl 200mM, Saad e BTS®) foram combinados com dois crioprotetores (DMSO - dimetilsulfóxido e metilglicol) e usados como meio de congelamento. O sêmen diluído em cada meio foi envasado (palhetas de 0,5ml) e congelado, e a motilidade espermática avaliada após o descongelamento (60ºC, 8seg). O sêmen foi novamente congelado em palhetas com diferentes volumes (0,25 e 0,5ml) e descongelados em banho-maria em duas temperaturas (50º e 60ºC). As maiores motilidades (48 por cento) foram observadas no sêmen diluído em BTS® e resfriado por sete dias. Motilidade espermática acima de 68 por cento foram observadas no sêmen congelado em NaCl 154mM-metilglicol, BTS®-metilglicol, NaCl 200mM-DMSO e Saad-DMSO. Não houve diferença entre os volumes de palheta nem entre as temperaturas de descongelamento quanto a motilidade espermática. Assim, o sêmen de pirapitinga mantém altas taxas de motilidade quando resfriado em BTS® por até sete dias ou congelado em NaCl 154mM-metilglicol, BTS®-metilglicol, NaCl 200mM-DMSO e Saad-DMSO
Cooling and freezing protocols of pirapitinga (Brycon nattereri) semen were evaluated using semen diluted in 154mM NaCl, 200mM NaCl, Saad or BTSÕ, and cooled for seven days. Sperm motility was daily evaluated. Five extenders (277mM glucose, 154mM NaCl, 200mM NaCl, Saad and BTSÕ) were combined with two cryoprotectants (DMSO - dimethyl sulphoxide and methylglycol) to produce 10 cryosolutions. Semen was diluted in each cryosolutions, aspirated into 0.5ml straws and frozen. Sperm motility was evaluated after thawing (60ºC, 8 sec). Then, semen was frozen in straws with different volumes (0.25 and 0.5ml), and thawed under different water-bath temperatures (50º and 60ºC). Higher sperm motility (48 percent) was observed when semen was cooled in BTSÕ for seven days. Post-thawing sperm motility above 68 percent was observed when semen was frozen in 154mM NaCl-methylglycol, BTSÕ-methylglycol, 200mM NaCl-DMSO or Saad-DMSO. There was no difference on sperm motility when semen was frozen in 0.25 or 0.5ml straws and thawed in 50º or 60ºC water-bath. Thus, pirapitinga semen can be successfully cooled in BTSÕ for seven days or frozen in 154 mM NaCl-methylglycol, BTSÕ- methylglycol, 200mM NaCl-DMSO and Saad-DMSO
Sujet(s)
Animaux , Mâle , Poissons , Conservation de semence/méthodes , Conservation de semence/médecine vétérinaire , Cryoconservation/méthodes , Cryoconservation/médecine vétérinaireRÉSUMÉ
Embriões de pacu Piaractus mesopotamicus foram submetidos a sete tratamentos, com o objetivo de se testar a toxicidade de 2 crioprotetores: glicerol e dimetilsulfóxido (DMSO), e suas associações à sacarose, a temperatura ambiente de 28°C. Nenhum embrião sobreviveu aos tratamentos contendo glicerol. O DMSO foi o crioprotetor que apresentou menor toxicidade aos embriões de pacu.
Fish embryos Piaractus mesopotamicus were submetted to seven treatments to test. the toxicity of two cryoprotectants: glicerol and dimethilfoxidy (DMSO), and its associations with sucrose, at 28°C. There were no survival in treatments containing glicerol. DMSO was the cryoprotectant hat show little toxicity to the embryos.