Oocyte activation and preimplantation development of bovine embryos obtained by specific inhibition of cyclin-dependent kinases

ABSTRACT

The efficiency of bohemine and roscovitine in combination with ionomycin on parthenogenetic activation and initial embryonic development of bovine oocytes was studied. Two experiments were performed: in the first, different concentrations (0, 50, 75 or 100æM) and different exposure periods (2, 4 or 6 hours) to bohemine or roscovitine were tested for activation rates of in vitro matured (IVM) bovine oocytes, which were pre-exposed to ionomycin. The best treatments, 75µM bohemine and 50µM roscovitine, both for 6h, were used in the second experiment, in which IVM bovine oocytes were exposed to ionomycin, followed or not by bohemine or roscovitine treatment, and evaluated for nuclear status, activation rate and blastocyst development were assessed. The combined treatments (ionomycin + cyclin-dependent kinases inhibitors - CDKIs) showed better results for activation rates (77.3 percent) and initial embryonic development (35.2 percent) than the single ionomycin treatment (69.4 percent for activation and 21.9 percent for development); and also lead to a more uniform activation (nearly 90 percent single pronucleus development). The results showed that CDKIs improve the effects of ionomycin on parthenogenetic activation and blastocyst development in bovine oocytes and could help to achieve more efficient activation protocols, increasing the developmental competence of embryos obtained by reproductive biotechniques.

RESUMO

Realizaram-se dois experimentos para avaliar a eficiência da bohemina e roscovitina associadas à ionomicina para ativação partenogenética e desenvolvimento embrionário inicial de bovinos. No primeiro, foram testadas diferentes concentrações (0, 50, 75 ou 100æM) e diferentes tempos de exposição (2, 4 ou 6 horas) à bohemina ou à roscovitina na ativação de oócitos bovinos maturados in vitro (MIV) pré-expostos à ionomicina. Os melhores tratamentos, bohemina 75µM e roscovitina 50µM, ambos por seis horas, foram utilizados no segundo experimento, no qual oócitos bovinos MIV foram expostos à ionomicina seguido ou não pelo tratamento com inibidores específicos das quinases dependentes de ciclina (CDKI), e avaliados quanto à configuração nuclear, taxa de ativação e desenvolvimento até blastocisto. Os tratamentos combinados (ionomicina+CDKI) apresentaram melhor taxa de ativação (77,3 por cento) e desenvolvimento embrionário inicial (35,2 por cento) do que a ionomicina sozinha (69,4 por cento e 21,9 por cento, respectivamente), e também promoveram ativação mais uniforme (aproximadamente 90 por cento de formação de um pronúcleo). Estes resultados demonstram que os CDKIs potencializam o efeito da ionomicina na ativação e desenvolvimento embrionário inicial e podem auxiliar na obtenção de protocolos de ativação mais eficientes, aumentando a capacidade de desenvolvimento de embriões produzidos por meio de biotécnicas reprodutivas.