In vitro embryo production from cumulus-oocyte complexes type II in Bos indicus cattle / Producción in vitro de embriones a partir de complejos cúmulos oocitos tipo II en bovinos Bos indicus / Produção in vitro de embriões de cumulus oócito complexo de tipo II de bovinos Bos indicus

Abstract The morphological selection of cumulus-oocyte complexes (COCs) is an important step for in vitro embryo production. It has been suggested that COC showing signs of atresia have the ability to generate embryos. The objective of this work was to evaluate the effect of COC morphology from Bos indicus animals with signs of early atresia versus no signs of atresia on in vitro embryo production. COC were classified in: Type I (TI): homogeneous ooplasm with ≥ 4 layers of compact cumulus cells (CC) and Type II (TII): granular ooplasm and ≥ 4 layers of CC slightly expanded. The COC were matured in vitro for 24 hours in TCM199 medium and subsequently fertilized in vitro for 18 h. The suspected zygotes were cultured in vitro for seven days in modified SOFaa medium. Embryonic quality was determined by blastomeric count following staining with Hoechst 33342. Student test was used to determine statistical differences for cleavage, blastocyst rate and blastomeric counts between types of COC. The cleavage rate for TI (n = 220) and TII (n = 161) was 88 ± 4% and 89 ± 8% respectively (p> 0.05); embryo development rate was 36 ± 7% and 33 ± 8% (p>0.05) respectively. The blastomeric count for both groups was 101 and 104 cells for TI and TII respectively (n = 10), (p>0.05). These results demonstrate that there is no difference in the quantity and quality of embryos produced in vitro using COC type I or type II, suggesting that both types could be used for bovine in vitro embryo production in Bos indicus cows.

Resumen La selección morfológica de los complejos cúmulo-oocito (COC) es crucial para la producción de embriones in vitro. Se ha sugerido que COC que muestran signos de atresia poseen capacidad de generar embriones. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de la morfología de los COC provenientes de animales Bos indicus con signos de atresia temprana y sin signos de atresia sobre la producción de embriones in vitro. Se clasificaron COC obtenidos de ovarios de faenado en dos grupos: Tipo I (TI): ooplasma homogéneo con ≥ 4 capas de células del cumulo (CC) compactas y Tipo II (TII): ooplasma granular y ≥ 4 capas de CC ligeramente expandidas. Los COC fueron madurados por 24 horas en medio TCM199 y posteriormente fueron fertilizados in vitro durante 18 h. Los presuntos cigotos se cultivaron in vitro por siete días en medio SOF modificado. La calidad embrionaria se determinó por conteo de blastómeras posterior a tinción con Hoechst 33342. Se usó la prueba t para determinar diferencias estadísticas. La tasa de clivaje para los COC, TI (n=220) y TII (n=161), fue 88 ± 4% y 89 ± 8% respectivamente (p>0,05); la tasa de desarrollo embrionario fue 36 ± 7% y 33 ± 8% (p>0,05) respectivamente. El conteo de blastómeras para ambos grupos fue de (TI:101,TII:104) (n=10), (p>0,05). Los resultados de este trabajo permiten concluir que no hay diferencia en la cantidad y calidad de embriones producidos in vitro utilizando COC tipo I o tipo II, sugiriendo que ambas calidades podrían ser usadas en la producción de embriones in vitro a partir de animales Bos indicus.

Resumo A seleção morfológica dos complexos cumulus-oócito (COC) é crucial para a produção in vitro de embriões. Relata-se que COC que apresentam sinais de atresia têm a capacidade de gerar embriões. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito morfológico dos COC de animais Bos indicus com sinais de atresia precoce ou sim sinais de atresia sobre a produção in vitro de embriões. COC obtidos de ovários de animais abatidos foram classificados em dois grupos: tipo I (TI): ooplasma homogéneo com ≥ 4 camadas de células do cúmulos (CC) compactos e Tipo II (TII): ooplasma granular e ≥ 4 camadas CC levemente expandidas. Os COC foram submetidos à maturação por 24 horas em meio TCM199 e depois fertilizados in vitro por 18 h. Os prováveis zigotos foram cultivados in vitro por sete dias em meio SOFaa modificado. A qualidade embrionária foi determinada pela contagem dos blastômeros após coloração com Hoechst 33342. O teste t foi utilizado para determinar diferenças estatísticas significativas. A taxa de clivagem para os COC TI (n = 220) e TII (n = 161) foi de 88 ± 4% e 89 ± 8%, respectivamente (p>0,05); a taxa de desenvolvimento embrionário foi de 36 ±7% e 33 ±8% (p>0,05), respectivamente. E a contagem de blastômeros para ambos os grupos foi (TI: 101, TII: 104) (n = 10) (p>0,05). Com base nos resultados deste trabalho conclui-se que não existe diferença na quantidade e qualidade dos embriões produzidos in vitro, utilizando COC tipo I ou tipo II, sugerindo que ambas as qualidades podem ser utilizadas na produção in vitro de embriões em animaes Bos indicus.

Fatores anatomofisiologicos que afetam a qualidade oocitária em bovinos / Anatomophysiologic factors affecting oocyte quality in cattle

Para estudar os fatores anatomofisiológicos que interferem na qualidade de complexos cumulus-oócitos (CCOs) bovinos, foram obtidas 396 ovários após abate de 198 fêmeas Bos indicus em frigorífico. Os ovários foram separados por categorias, sendo distribuídos em nulípara vs multípara e com progesterona (P4 - presença de corpo lúteo em um dos ovários) vs sem progesterona (NP4 - ausência de corpo lúteo). Todos os folículos foram mensurados e categorizados em pequenos (<6mm), médios (6 a 9mm) ou grandes (>9mm). Em seguida todos os folículos foram puncionados e os CCOs recuperados e avaliados morfologicamente. Não houve diferença na taxa de recuperação nem na qualidade dos CCOs de fêmeas nulíparas vs multíparas. O percentual de CCOs desnudos/degenerados foi maior no grupo NP4 e os CCOs expandidos foram superiores no grupo P4. A taxa de recuperação e o percentual de CCOs selecionados para PIV (graus I e II) foram similares nos grupos P4 vs NP4. Folículos pequenos apresentam menor taxa de recuperação em comparação aos de tamanho médio e grande, porém o percentual de CCOs de grau I foi superior em folículos pequenos e médios. Diante dos resultados aqui encontrados conclui-se que a categoria da doadora e a progesterona não influenciaram a qualidade de CCOs selecionados para PIV e que folículos menores apresentam de CCOs de melhor qualidade.(AU)

To study the anatomical and physiological factors that affect the bovine cumulus-oocyte complexes (COCs) quality, were examined 396 ovaries obtained after slaughter of 198 Bos indicus females. Ovaries were categorized in nulliparous vs multiparous and progesterone (P4 - a corpus luteum at least one ovary) vs without progesterone (NP4 - absence of corpus luteum). All follicles were measured and categorized into small (<6mm), medium (6 to 9mm) or large (>9mm). Then all follicles were punctured and COCs recovered and assessed morphologically. There was no difference in COCs recovery rate or quality from nulliparous vs multiparous females. The rate of denuded or degenerated oocytes was higher in NP4 and expanded COCs were higher in P4. The COCs recovery and grades I and II rates were similar in P4 vs NP4 groups. Small follicles have lower COCs recovery rate than medium or large follicles, but the grade I oocytes rates was higher in small and medium follicles. In conclusion, the category of donor female and progesterone did not affect the quality of COCs selected for PIV and smaller follicles present best quality of COCs.(AU)

Efecto del inhibidor de fosfodiesterasa tipo 4 —rolipram, sobre la maduración in vitro de oocitos bovinos / Efeito do inibidor de fosfodiesterasa tipo 4 —rolipram, sobre a maturação in vitro de oocitos bovinos / Effect of phosphodiesterase type 4-inhibitor rolipram on in vitro maturatrion of bovine oocytes

Durante el proceso de maduración in vitro de oocitos, las gonadotropinas FSH y LH inducen la producción de AMPc. El AMPc tiene efecto dual, donde los altos niveles de AMPc intraoocitario mantienen su bloqueo meiótico, mientras que en las células de la granulosa inducen la maduración del oocito. Los niveles de AMPc son regulados por hidrólisis mediada por fosfodiesterasas (PDE), las cuales presentan expresión específica en el folículo, el oocito expresa la PDE 3, mientras que las células de la granulosa PDE 4. Con el objetivo de evaluar el efecto del rolipram, un inhibidor específico de PDE 4, sobre el porcentaje de maduración nuclear in vitro (MNIV) de oocitos bovinos, 629 complejos cúmulo oocito (CCO) fueron cultivados a 38.5 ºC/5% CO2/24 h, en medio TCM-199 con la adición de pFSH y hrLH, o rolipram. Los grupos experimentales fueron: adición de gonadotropinas, rolipram (25, 50 ó 75 M), rolipram 50 M + gonadotropinas, o control sin estímulo. Los oocitos fueron teñidos con DAPI y evaluados bajo fluorescencia para determinar el porcentaje de maduración nuclear por la expulsión del primer cuerpo polar. El rolipram 50M estimuló la maduración nuclear de oocitos bovinos de una manera similar a la obtenida con las gonadotropinas (76.83 vs 79.46%, p>0.05), pero en mayor medida que la observada con rolipram 25 y 75 M (31.25, y 28.61%, respectivamente). Los CCOs cultivados en presencia de rolipram 50 M+Gonadotropinas maduraron en menor proporción (63.74%) comparada con gonadotropinas (p<0.01) o rolipram 50 M (p<0.05). Los resultados permiten concluir que el porcentaje de maduración nuclear in vitro de oocitos bovinos depende de la dosis de rolipram utilizada, donde la concentración de rolipram 50 M presentó un comportamiento similar a las gonadotropinas en la maduración del oocito...

Gonadotropic follicle stimulating hormone (FSH) and lutenizing hormone (LH) induce intracellular cyclic AMP (cAMP) production during the in vitro maturation (IVM) of bovine oocytes. Cyclic AMP exerts a dual effect, where high intraoocyte cAMP levels are responsible for oocyte meiotic blockage, while high cAMP levels into the granulose cells induce oocyte maturation. Intracellular cAMP levels are regulated by phosphodiesterases (PDE)-mediated hydrolysis, enzymes having a specific follicle expression pattern. Oocyte expresses typo 3 PDE (PDE 3), while granulose cells expresses type 4 PDE (PDE 4). With the aim to test the effect of the specific PDE 4 inhibitor rolliprom on percentage in vitro nuclear maturation (IVNM) of bovine oocytes, 629 cumulus-oocyte complexes (COC) were cultured at 38.5 ºC/CO2 5%/24 h on TCM-199 medium with pFSH and hrLH with or without rolipram. Experimental groups were: gonadotrophins alone, gonadotropins + rolipram (25, 50, or 75 M), rolipram 50 M + gonadotrophins, and control (media without stimulus). In order to determinate the nuclear maturation percentage by the first polar body expulsion, oocytes were dyed with DAPI and evaluated by fluorescence. Rolipram 50 M stimulated bovine oocyte nuclear maturation in a similar way to gonadotrophins stimulus (76.83 vs. 79.46%, p>0.05) did, but in a higher way than rolipram 25 M (31.25%) or 75 M (28.61%). The COC cultured with rolipram 50 M+gonadotrophins maturated in a lower proportion (63.74%) than did with gonadotropins (p<0.01) or rolipram 50 M (p<0.05). A dose-dependent response of percentage of IVNM of bovine oocytes was detected. Thus rolipram 50 M, exerts a similar effect of gonadotropins on oocyte maturation...

Durante o processo de maturação in vitro de oocitos, as gonadotrofinas FSH e LH induzem a produção de AMPc. O AMPc tem duplo efeito, pois os altos níveis de AMPc intraoocitario mantém o bloqueio meiótico, enquanto que nas células da granulosa induzem a maturação do oocito. Os níveis de AMPc são regulados pela hidrólise mediada das fosfodiesterasas (PDE), as quais apresentam expressão específica no folículo, o oocito expressa a PDE 3, enquanto que as células da granulosa PDE 4. Com o objetivo de avaliar o efeito do rolipram, um inibidor específico de PDE 4, sobre a percentagem de maturação nuclear in vitro (MNIV) de oocitos bovinos, 629 complexos cúmulo oocito (CCO) foram cultivados a 38.5 ºC/5% CO2/24 h, em meio TCM-199 com a adição de pFSH e hrLH, o rolipram. Os grupos experimentais foram: adição de gonadotrofinas, rolipram (25, 50 ó 75 M), rolipram 50 M + gonadotrofinas, ou controle sem estímulo. Os oocitos foram tingidos com DAPI e avaliados sob fluorescência para determinar a percentagem de maturação nuclear pela expulsão do primeiro corpo polar. O rolipram 50M estimulou a maturação nuclear de oocitos bovinos de maneira similar a obtida com as gonadotrofinas (76.83 vs 79.46%, p>0.05), porém em maior medida que a observada com rolipram 25 y 75 M (31.25, y 28.61%, respectivamente). Os CCOs cultivados na presença de rolipram 50 M+Gonadotrofinas maturaram em menor proporção (63.74%) quando comparado com gonadotrofinas (p<0.01) ou rolipram 50 M (p<0.05). Os resultados permitem concluir que a percentagem de maturação nuclear in vitro de oocitos bovinos depende da doses de rolipram utilizada, sendo que a concentração de rolipram 50 M apresentou um comportamento similar às gonadotrofinas na maturação do oocito...