Infuence of heat stress on in vitro oocyte and embryo production in high-yielding Holstein cows / Influência do estresse calórico na produção in vitro de oócitos e embriões de vacas Holandesas de alta produtividade

The objective of this study was to evaluate the influence of thermal shock on oocytes used in the production of in vitro embryos (IVP) of high productivity Holstein cows on the day of follicular aspiration (OPU; 0), 30, 60 and 90 days before the OPU. From the mean temperature on day 0 and on the previous 30, 60 and 90 days, they were classifed into comfort group (TC; up to 15°C) and heat stress (HS; above 15°C) groups.Anegative influence was observed on oocytes and viable embryos (total and grade I). The heat stress in the periods of 30 and 60 days prior to OPU resulted in lower production of viable oocytes (P=0.0028; P=0.0092, respectively). Under stress, on the day of OPU (HS-OPU), cows showed no reduction in the amount of viable oocytes (P=0.5497) and there was no influence of temperature for the group stressed 90 days before OPU (P=0.8287). For total embryos, the difference occurred only in the HS-30 group (P=0.0317), where the groups HS-OPU, HS-60, HS-90 presented, respectively, P=0. 1987, P=0.0596 and P=0.4580. Regarding the production of embryos of grade 1, there was no difference for the groups HS-OPU (P=0.2291) and HS-90 (P=0.2868), but there was a reduction for HS-30 (P=0.0143) and HS-60 (P=0.0253). In summary, heat stress had a negative impact when it occurred 30 or 60 days before follicular aspiration. In addition, 30 days seems to be the period of more susceptibility and that causes the greatest deleterious effects on oocyte viability and IVP.(AU)

Objetivou-se avaliar a infuência do estresse térmico em oócitos utilizados na produção in vitro de embriões (PIV) bovinos da raça Holandesa de alta produtividade no dia da aspiração folicular (OPU; 0), 30, 60 e 90 dias antes da OPU. A partir da temperatura média no dia 0 e aos 30, 60 e 90 dias anteriores, foram classificados nos grupos conforto (CT; até 15°C) e estresse por calor (ET -acima de 15°C). Observou-se infuência negativa em oócitos e embriões viáveis (total e grau I). A submissão ao estresse térmico nos períodos de 30 e 60 dias anteriores à OPU resultou em menor produção de oócitos viáveis (P=0,0028; P=0,0092, respectivamente). Sob estresse, no dia da OPU (ET-OPU), as vacas não apresentaram redução na quantidade de oócitos viáveis (P=0,5497) e não houve infuência da temperatura para o grupo estressado 90 dias antes da OPU (P=0,8287). Para embriões totais, a diferença ocorreu apenas no grupo ET-30 (P=0,0317), onde os grupos ET-OPU, ET-60, ET-90 apresentaram, respectivamente, P=0,1987, P=0,0596 e P=0,4580. Em relação à produção de embriões grau 1, não houve diferença para os grupos ET-OPU (P=0,2291) e ET-90 (P=0,2868), porém houve redução para ET-30 (P=0,0143) e ET- 60 (P=0,0253). Em resumo, o estresse por calor teve impacto negativo quando ocorreu 30 ou 60 dias antes da aspiração folicular. Além disso, 30 dias parece ser o período de maior suscetibilidade e que causa os maiores efeitos deletérios na viabilidade oocitária e na PIV.(AU)

Effects of different stimulators of cGMP synthesis on lipid content in bovine oocytes matured in vitro

Bovine oocytes and blastocysts produced in vitro are frequently of lower quality and less cryotolerant than those produced in vivo, and greater accumulation of lipids in the cytoplasm has been pointed out as one of the reasons. In human adipocytes cGMP signaling through the activation of PKG appears to be involved in lipid metabolism, and components of this pathway have been detected in bovine cumulus-oocyte complexes (COCs). The aim of this study was to investigate the influence of this pathway on the lipid content in oocytes and expression of PLIN2 (a lipid metabolism-related gene) in cumulus cells. COCs were matured in vitro for 24 h with different stimulators of cGMP synthesis. The activation of soluble guanylyl cyclase (sGC) by Protoporphyrin IX reduced lipid content (22.7 FI) compared to control oocytes (36.45 FI; P <0.05). Stimulation of membrane guanylyl cyclase (mGC) with natriuretic peptides precursors A and C (NPPA and NPPC) had no effect (36.5 FI; P>0.05). When the PKG inhibitor KT5823 was associated with Protoporphyrin IX, its effect was reversed and lipid contents increased (52.71 FI; P<0.05). None of the stimulators of cGMP synthesis affected the expression of PLIN2 in cumulus cells. In conclusion, stimulation of sGC for cGMP synthesis promotes lipolytic activities in bovine oocytes matured in vitro and such effect is mediated by PKG. However, such effect may vary depending on the stimulus received and/or which synthesis enzyme was activated, as stimulation of mGC had no effects.(AU)

Effects of different stimulators of cGMP synthesis on lipid content in bovine oocytes matured in vitro

Abstract Bovine oocytes and blastocysts produced in vitro are frequently of lower quality and less cryotolerant than those produced in vivo, and greater accumulation of lipids in the cytoplasm has been pointed out as one of the reasons. In human adipocytes cGMP signaling through the activation of PKG appears to be involved in lipid metabolism, and components of this pathway have been detected in bovine cumulus-oocyte complexes (COCs). The aim of this study was to investigate the influence of this pathway on the lipid content in oocytes and expression of PLIN2 (a lipid metabolism-related gene) in cumulus cells. COCs were matured in vitro for 24 h with different stimulators of cGMP synthesis. The activation of soluble guanylyl cyclase (sGC) by Protoporphyrin IX reduced lipid content (22.7 FI) compared to control oocytes (36.45 FI; P <0.05). Stimulation of membrane guanylyl cyclase (mGC) with natriuretic peptides precursors A and C (NPPA and NPPC) had no effect (36.5 FI; P>0.05). When the PKG inhibitor KT5823 was associated with Protoporphyrin IX, its effect was reversed and lipid contents increased (52.71 FI; P<0.05). None of the stimulators of cGMP synthesis affected the expression of PLIN2 in cumulus cells. In conclusion, stimulation of sGC for cGMP synthesis promotes lipolytic activities in bovine oocytes matured in vitro and such effect is mediated by PKG. However, such effect may vary depending on the stimulus received and/or which synthesis enzyme was activated, as stimulation of mGC had no effects.

Sistemas de manejo para maximização da eficiência reprodutiva em bovinos de corte nos trópicos / Management systems to maximize the reproductive efficiency in beef cattle in the tropics / Sistemas de gestión para maximizar la eficiencia reproductiva en ganado de carne em las zonas tropicales

Na bovinocultura de corte, a reprodução pode ser considerada o principal pilar de sustentação da cadeia, visto que produz a matéria-prima elementar dessa indústria: o bezerro, determinando diretamente a eficiência da produção animal e garantindo o sucesso dos sistemas de produção. Desta forma, a alta eficiência reprodutiva do rebanho, atrelada a elevados índices de produção, devem ser metas consolidadas dentre os criadores. O Brasil é um país com grande potencial para produção de carne bovina, no entanto, ainda apresenta baixa eficiência produtiva e reprodutiva, com índices reprodutivos muito baixos e insatisfatórios, além de um manejo muitas vezes precário, com pouco ou nenhum controle acerca das diferentes fases que envolvem o ano reprodutivo, como seleção dos reprodutores, estação de monta, estação de parição e processo de desmama. Neste contexto, o planejamento reprodutivo em uma propriedade e a inclusão de estratégias de manejo que maximizem a eficiência reprodutiva, torna-se crucial e de suma importância para a melhoria do desempenho produtivo e, consequentemente, da lucratividade na criação de rebanhos comerciais. A adoção de um adequado manejo reprodutivo, assim como sanitário e nutricional, também está intimamente atrelada à máxima exploração do potencial genético dos animais. Diante da grande importância da reprodução na cadeia produtiva da carne bovina, esta revisão visou reunir e apresentar as principais e mais eficientes estratégias de manejo adotadas para maximização do desempenho reprodutivo e produtivo em rebanhos de corte.(AU)

In beef cattle, the reproduction can be considered the main pillar of the chain support, since it produces the basic raw material of the industry: the calf, directly determining the efficiency of animal production and ensuring the success of the production systems. Thus, high reproductive efficiency of the herd, linked at high production rates must be consolidated targets among creators. Brazil is a country with great potential for beef production, however, still has a low productive and reproductive efficiency, with very low and unsatisfactory reproductive rates, plus a handling often precarious, with little or no control on the different phases involving the reproductive year, as selection of breeding, breeding season, calving season and weaning process. In this context, the reproductive planning on a property and the inclusion of management strategies that maximize reproductive efficiency, it is crucial and very important for improving growth performance and hence profitability in the creation of commercial herds. The adoption of an adequate reproductive management, as well as health and nutrition, is also closely linked to the maximum exploitation of the genetic potential of the animals. Due the great importance of reproduction in the production chain of beef, this review aimed to gather and present the main and most effective management strategies adopted to maximize the reproductive and productive performance in beef cattle herds.(AU)

En la producción de ganado de carne, la reproducción puede ser considerado como el pilar principal del soporte de la cadena, ya que produce la materia prima básica de la industria: el becerro, determinando directamente la eficiencia de la producción animal y garantizar el éxito de los sistemas de producción. Por lo tanto, una alta eficiencia reproductiva del rebaño, vinculado a altas tasas de producción debe consolidarse objetivos entre los creadores. Brasil es un país con un gran potencial para la producción de carne, sin embargo, todavía tiene una eficiencia productiva y reproductiva baja, con tasas de reproducción muy baja y poco satisfactorios, además de un manejo a menudo precaria, con poco o ningún control sobre las diferentes fases que implican el año reproductiva, como la selección de crianza, estación de cría, época de parto y el proceso de destete. En este contexto, la planificación reproductiva en una propiedad y la inclusión de estrategias de gestión que maximicen la eficiencia reproductiva, es crucial y muy importante para mejorar el rendimiento del crecimiento y por lo tanto la rentabilidad en la creación de los rebaños comerciales. La adopción de un manejo reproductivo adecuado, así como la salud y la nutrición, está también estrechamente vinculados a la explotación máxima del potencial genético de los animales. Debido a la gran importancia de la reproducción en la cadena de producción de carne de vacuno, esta revisión tuvo como objetivo reunir y presentar los principales y más efectivas estrategias de gestión adoptadas para maximizar el rendimiento reproductivo y productivo en los rebaños de ganado vacuno.(AU)

Sistemas de manejo para maximização da eficiência reprodutiva em bovinos de corte nos trópicos / Management systems to maximize the reproductive efficiency in beef cattle in the tropics / Sistemas de gestión para maximizar la eficiencia reproductiva en ganado de carne em las zonas tropicales

Na bovinocultura de corte, a reprodução pode ser considerada o principal pilar de sustentação da cadeia, visto que produz a matéria-prima elementar dessa indústria: o bezerro, determinando diretamente a eficiência da produção animal e garantindo o sucesso dos sistemas de produção. Desta forma, a alta eficiência reprodutiva do rebanho, atrelada a elevados índices de produção, devem ser metas consolidadas dentre os criadores. O Brasil é um país com grande potencial para produção de carne bovina, no entanto, ainda apresenta baixa eficiência produtiva e reprodutiva, com índices reprodutivos muito baixos e insatisfatórios, além de um manejo muitas vezes precário, com pouco ou nenhum controle acerca das diferentes fases que envolvem o ano reprodutivo, como seleção dos reprodutores, estação de monta, estação de parição e processo de desmama. Neste contexto, o planejamento reprodutivo em uma propriedade e a inclusão de estratégias de manejo que maximizem a eficiência reprodutiva, torna-se crucial e de suma importância para a melhoria do desempenho produtivo e, consequentemente, da lucratividade na criação de rebanhos comerciais. A adoção de um adequado manejo reprodutivo, assim como sanitário e nutricional, também está intimamente atrelada à máxima exploração do potencial genético dos animais. Diante da grande importância da reprodução na cadeia produtiva da carne bovina, esta revisão visou reunir e apresentar as principais e mais eficientes estratégias de manejo adotadas para maximização do desempenho reprodutivo e produtivo em rebanhos de corte.

In beef cattle, the reproduction can be considered the main pillar of the chain support, since it produces the basic raw material of the industry: the calf, directly determining the efficiency of animal production and ensuring the success of the production systems. Thus, high reproductive efficiency of the herd, linked at high production rates must be consolidated targets among creators. Brazil is a country with great potential for beef production, however, still has a low productive and reproductive efficiency, with very low and unsatisfactory reproductive rates, plus a handling often precarious, with little or no control on the different phases involving the reproductive year, as selection of breeding, breeding season, calving season and weaning process. In this context, the reproductive planning on a property and the inclusion of management strategies that maximize reproductive efficiency, it is crucial and very important for improving growth performance and hence profitability in the creation of commercial herds. The adoption of an adequate reproductive management, as well as health and nutrition, is also closely linked to the maximum exploitation of the genetic potential of the animals. Due the great importance of reproduction in the production chain of beef, this review aimed to gather and present the main and most effective management strategies adopted to maximize the reproductive and productive performance in beef cattle herds.

En la producción de ganado de carne, la reproducción puede ser considerado como el pilar principal del soporte de la cadena, ya que produce la materia prima básica de la industria: el becerro, determinando directamente la eficiencia de la producción animal y garantizar el éxito de los sistemas de producción. Por lo tanto, una alta eficiencia reproductiva del rebaño, vinculado a altas tasas de producción debe consolidarse objetivos entre los creadores. Brasil es un país con un gran potencial para la producción de carne, sin embargo, todavía tiene una eficiencia productiva y reproductiva baja, con tasas de reproducción muy baja y poco satisfactorios, además de un manejo a menudo precaria, con poco o ningún control sobre las diferentes fases que implican el año reproductiva, como la selección de crianza, estación de cría, época de parto y el proceso de destete. En este contexto, la planificación reproductiva en una propiedad y la inclusión de estrategias de gestión que maximicen la eficiencia reproductiva, es crucial y muy importante para mejorar el rendimiento del crecimiento y por lo tanto la rentabilidad en la creación de los rebaños comerciales. La adopción de un manejo reproductivo adecuado, así como la salud y la nutrición, está también estrechamente vinculados a la explotación máxima del potencial genético de los animales. Debido a la gran importancia de la reproducción en la cadena de producción de carne de vacuno, esta revisión tuvo como objetivo reunir y presentar los principales y más efectivas estrategias de gestión adoptadas para maximizar el rendimiento reproductivo y productivo en los rebaños de ganado vacuno.

Estradiol-17β altera expressão proteica endometrial em fêmeas bovinas tratadas no 17º dia do ciclo estral / 17β-estradiol alters endometrial protein expression in bovine females treated at the 17th day of estrous cycle

Em fêmeas bovinas, a liberação de prostaglandina F2α (PGF2α) é induzida in vivo pelo estradiol (E2). Acredita-se que o E2 estimule a síntese de proteínas essenciais na produção de PGF2α. Objetivou-se avaliar o efeito do E2 no incremento da concentração de proteínas totais e na modificação da composição proteica em explantes endometriais de fêmeas bovinas tratadas com E2 no 17º dia do ciclo estral. Novilhas cruzadas foram tratadas no 17º dia do ciclo estral, via intravenosa, com 0 mg (Grupo Controle; n = 6) ou 3 mg de E2 (Grupo E2; n = 6) e abatidas duas horas após. Explantes endometriais foram isolados, submetidos à extração de proteínas totais, quantificados e avaliados por Eletroforese Unidimensional em gel de poliacrilamida 10% SDS-PAGE. A concentração de proteínas totais não diferiu entre os grupos, 6296,10 + 439,90 µg/mL para o Grupo Controle e 8426,56 + 1156,00 µg/mL para o Grupo E2 (p = 0,1158). Não houve diferença significativa (p > 0,05) no perfil proteico dos explantes endometriais em géis corados com Coomasie Blue. Em géis corados com Nitrato de Prata verificou-se no Grupo E2 maior porcentagem relativa das bandas referentes ao peso molecular de 75 a 76 kDa (8,40% vs. 4,89%; no Grupo E2 e Controle respectivamente; p < 0,05) e 108 a 110 kDa (6,85% vs. 3,84%; no Grupo E2 e Controle respectivamente; p < 0,05). Observou-se no Grupo E2 menor porcentagem relativa da banda referente ao peso molecular de 90 kDa (5,78% vs. 9,83%; no Grupo E2 e Controle respectivamente; p < 0,05). Conclui-se que o E2 não incrementa a concentração de proteínas no endométrio, entretanto, altera a composição proteica nos explantes endometriais, indicando que o E2 altera a expressão de proteínas específicas.

In bovine females the release of prostaglandin F2α (PGF2α) is induced in vivo by estradiol (E2). It is believed that E2 stimulates the synthesis of essential proteins for the production of PGF2α. This study aimed to evaluate the effect of E2 in increasing the concentration of total protein and modifying the protein composition of endometrial explants from bovine females treated with E2 at the 17th day of estrous cycle. Crossbred heifers were treated at 17th day of estrous cycle intravenously with 0 mg (Control Group; n = 6) or 3 mg of E2 (E2 Group; n = 6) and killed two hours after. Endometrial explants were isolated, subjected to extraction of total protein, quantified and were analyzed by one-dimensional electrophoresis on polyacrylamide gel 10% SDS-PAGE. The concentration of total protein did not differ between groups, 6296.10 + 439.90 µg/mL for the Control Group and 8426.56 + 1156.00 µg/mL for E2 Group (p = 0.1158). There was no significant difference (p > 0.05) in the protein profile of endometrial explants in gels stained with Coomasie Blue. In gels stained with Silver Nitrate it was verified in E2 Group greater relative percentage of the bands referring to the molecular weight of 75 to 76 kDa (8.40% vs. 4.89% in E2 Group and Control respectively; p < 0.05) and 108 to 110 Kda (6.85% vs. 3.84% in E2 Group and Control respectively, p < 0.05). It was observed in E2 Group lower relative percentage of the band referring to the molecular weight of 90 kDa (5.78% vs. 9.83% in E2 Group and control respectively; p < 0.05). We concluded that the E2 does not increase the protein concentration in the endometrium, however, it modifies the proteinic composition in the endometrial explants, indicating that E2 alters the expression of specific proteins.

Estradiol-17 β altera expressão proteica endometrial em fêmeas bovinas tratadas no 17º dia do ciclo estral / 17 β-estradiol alters endometrial protein expression in bovine females treated at the 17th day of estrous cycle

Em fêmeas bovinas, a liberação de prostaglandina F2α (PGF2α) é induzida in vivo pelo estradiol (E2). Acredita-se que o E2 estimule a síntese de proteínas essenciais na produção de PGF2α. Objetivou-se avaliar o efeito do E2 no incremento da concentração de proteínas totais e na modificação da composição proteica em explantes endometriais de fêmeas bovinas tratadas com E2 no 17º dia do ciclo estral. Novilhas cruzadas foram tratadas no 17º dia do ciclo estral, via intravenosa, com 0 mg (Grupo Controle; n = 6) ou 3 mg de E2 (Grupo E2; n = 6) e abatidas duas horas após. Explantes endometriais foram isolados, submetidos à extração de proteínas totais, quantificados e avaliados por Eletroforese Unidimensional em gel de poliacrilamida 10% SDS-PAGE. A concentração de proteínas totais não diferiu entre os grupos, 6296,10 + 439,90 µg/mL para o Grupo Controle e 8426,56 + 1156,00 µg/mL para o Grupo E2 (p = 0,1158). Não houve diferença significativa (p > 0,05) no perfil proteico dos explantes endometriais em géis corados com Coomasie Blue. Em géis corados com Nitrato de Prata verificou-se no Grupo E2 maior porcentagem relativa das bandas referentes ao peso molecular de 75 a 76 kDa (8,40% vs. 4,89%; no Grupo E2 e Controle respectivamente; p < 0,05) e 108 a 110 kDa (6,85% vs. 3,84%; no Grupo E2 e Controle respectivamente; p < 0,05). Observou-se no Grupo E2 menor porcentagem relativa da banda referente ao peso molecular de 90 kDa (5,78% vs. 9,83%; no Grupo E2 e Controle respectivamente; p < 0,05). Conclui-se que o E2 não incrementa a concentração de proteínas no endométrio, entretanto, altera a composição proteica nos explantes endometriais, indicando que o E2 altera a expressão de proteínas específicas. (AU)

In bovine females the release of prostaglandin F2α (PGF2α) is induced in vivo by estradiol (E2). It is believed that E2 stimulates the synthesis of essential proteins for the production of PGF2α. This study aimed to evaluate the effect of E2 in increasing the concentration of total protein and modifying the protein composition of endometrial explants from bovine females treated with E2 at the 17th day of estrous cycle. Crossbred heifers were treated at 17th day of estrous cycle intravenously with 0 mg (Control Group; n = 6) or 3 mg of E2 (E2 Group; n = 6) and killed two hours after. Endometrial explants were isolated, subjected to extraction of total protein, quantified and were analyzed by one-dimensional electrophoresis on polyacrylamide gel 10% SDS-PAGE. The concentration of total protein did not differ between groups, 6296.10 + 439.90 µg/mL for the Control Group and 8426.56 + 1156.00 µg/mL for E2 Group (p = 0.1158). There was no significant difference (p > 0.05) in the protein profile of endometrial explants in gels stained with Coomasie Blue. In gels stained with Silver Nitrate it was verified in E2 Group greater relative percentage of the bands referring to the molecular weight of 75 to 76 kDa (8.40% vs. 4.89% in E2 Group and Control respectively; p < 0.05) and 108 to 110 Kda (6.85% vs. 3.84% in E2 Group and Control respectively, p < 0.05). It was observed in E2 Group lower relative percentage of the band referring to the molecular weight of 90 kDa (5.78% vs. 9.83% in E2 Group and control respectively; p < 0.05). We concluded that the E2 does not increase the protein concentration in the endometrium, however, it modifies the proteinic composition in the endometrial explants, indicating that E2 alters the expression of specific proteins. (AU)