Competência oocitária: importância e fatores determinantes in vivo e in vitro

As biotécnicas reprodutivas impulsionaram a pecuária no cenário do agronegócio mundial em virtude da redução do intervalo entre gerações, acelerado ganho genético e intensificação da produtividade. Nesse âmbito, existem, no entanto, desafios biológicos e fisiológicos que, apesar do avanço científico e biotecnológico, ainda não foram solucionados. A superovulação associada à aspiração folicular e a produção in vitro de embriões a partir de complexos cumulus-oócitos (COCs) que, outrora, entrariam em atresia, tem sua eficiência limitada, basicamente, pela qualidade oocitária, a qual está diretamente relacionada à competência do oócito em completar sua capacitação, representada pela maturação nuclear e citoplasmática, além de suportar a fertilização e embriogênese inicial. Esse processo de capacitação oocitária, tanto in vivo quanto in vitro, determina, portanto, o potencial de desenvolvimento embrionário e envolve uma complexa interação de moléculas regulatórias além de alterações moleculares e estruturais, os quais estão, ainda, sob a influência de fatores intra e extra-ovarianos. Sendo assim, dada a importância do oócito para fertilidade da fêmea, a presente revisão tem como intuito discutir os principais aspectos implicados no contexto da capacitação oocitária e seus fatores interferentes assim como apresentar possíveis métodos de seleção de COCs competentes

INFLUÊNCIA DA GENÉTICA E DOS MÉTODOS DE CONSERVAÇÃO SOBRE A QUALIDADE DO SÊMEN SUÍNO

The market demand promoted the genetic improvement in swine farming characterized by the crossing between different strains and breeds to make possible the use of heterosis. This accelerated improvement occurred due to artificial insemination and semen manipulation, associated with the use of extenders and refrigeration techniques. Therefore, this review aims to compile knowledge about the genetic influence and conservation methods on the quality of swine semen, besides to discussing the composition and efficiency of the main extenders and cryoprotectants intended for sperm conservation in this species. Initially, animals were selected based on productive traits such as maternal ability, carcass quality, and performance. However, male fertility, characterized by sperm quality and libido, is extremely important for the swine industry as it determines the productive potential of the herd indirectly. Evidences demonstrates that sperm parameters are influenced by genetics, with each race standing out in certain seminal trait. In addition, the management, age, feeding, seasonality, the intrinsic characteristics of the sperm cell, and the methods of ejaculate conservation also determine its viability. Despite being recommended due to its easy execution and excellent results, refrigerated semen has the excessive production of reactive oxygen species as a limiter. Likewise, the ejaculate freezing promotes sperm changes due to heat shock. Therefore the use of suitable extenders and cryoprotectants that allow the long-term maintenance of sperm viability is essential for both processes.A demanda do mercado impulsionou o melhoramento genético na suinocultura caracterizado pelo cruzamento entre linhagens e raças distintas a fim de possibilitar o aproveitamento da heterose. Esse melhoramento acelerado ocorreu em decorrência da inseminação artificial e manipulação do sêmen, associado ao emprego de diluentes e técnicas de refrigeração. Sendo assim, esta revisão tem como objetivo compilar o conhecimento acerca da influência genética e dos métodos de conservação sobre a qualidade do sêmen suíno, além de discutir a composição e eficiência dos principais diluentes e crioprotetores destinados à conservação espermática nesta espécie. Inicialmente, os animais eram selecionados baseados em características produtivas como habilidade materna, qualidade de carcaça e desempenho. Contudo, a fertilidade do reprodutor, caraterizada pela qualidade espermática e libido, é extremamente importante para indústria suinícola uma vez que determina, o potencial produtivo do plantel indiretamente. Evidências demonstram que os parâmetros espermáticos sofrem influência da genética, sendo que cada raça se destaca numa determinada característica seminal. Além disso, o manejo, idade, alimentação, sazonalidade, as características intrínsecas do espermatozoide e os métodos de conservação do ejaculado também determinam sua viabilidade. Apesar de preconizado devido à fácil execução e ótimos resultados, o sêmen refrigerado tem como limitador a produção excessiva de espécies reativas de oxigênio. Da mesma forma, o congelamento do ejaculado promove alterações espermáticas em virtude do choque térmico. Sendo assim, o emprego de diluentes e crioprotetores propícios que possibilitem a manutenção a longo prazo da viabilidade espermática é imprescindível para ambos os processos

Principais genes implicados na aquisição de competência oocitária

Apesar do bloqueio meiótico no estádio diplóteno da prófase I, os oócitos da maioria dos mamíferos domésticos mantêm a capacidade de transcrição gênica devido ao fato da cromatina apresentar áreas de descondensação. Com a retomada da meiose sob estímulo do hormônio luteinizante, no entanto, esta atividade transcricional é interrompida, sendo restabelecida somente com a ativação do genoma embrionário. Deste modo, todo o processo de maturação oocitária, fertilização e embriogênese inicial assim como a expansão das células do cumulus dependem da adequada transcrição e estoque de RNAs mensageiros ainda durante o bloqueio meiótico que, em momentos oportunos e sob sinais específicos, serão recrutados para tradução e síntese proteica. Neste contexto de controle gênico, alguns transcritos se destacam por sua importância nos eventos que regem a aquisição de competência oocitária e o embriogênese inicial como o MATER, ZAR1, GDF9, BMP15, BAX e BCL2, expressos nos oócitos, além do PTGS2, PTX3, HSA2, TNFAIP6 e GREMLIN, expressos nas células do cumulus. Sendo assim, dada a relevância do tema, esta revisão tem como intuito explorar a interação oócito-cumulus e compilar o conhecimento referente à função e perfil de expressão dos principais transcritos maternos considerados imprescindíveis para o adequado desenvolvimento oocitário e embrionário

FISIOLOGIA E FATORES INTERFERENTES NA REPRODUÇÃO DE ÉGUAS

Reproduction is necessary for the production of offspring and allows for the continuity of species. In equines the reproductive season occurs in times of greater luminosity, since they are characterized as seasonal polyester, that is, mares have ovulatory activity at certain periods of the year. In this way, interfering factors in the reproduction should be avoided, in addition to the study of the physiology and particularities of the species, in order to increase the reproductive viability of the horses. The objective of this review was to compile aspects related to the physiology of the estrous cycle, gestation and delivery, as well as to explain some of the main interfering factors in the context of uterine involution and postpartum cyclicity in mares. In order to reduce or eliminate reproductive problems in mares.A reprodução é necessária para produção de descendentes e permite continuidade das espécies. Nos equinos a estação reprodutiva ocorre em épocas de maior luminosidade, pois são caracterizados como poliéstricos estacionais, ou seja, as éguas possuem atividade ovulatória em determinados períodos do ano. Desta forma, fatores interferentes na reprodução devem ser evitados, além de ser necessário o estudo da fisiologia e particularidades da espécie, a fim de aumentar a viabilidade reprodutiva dos equinos. Diante disso, objetivou-se com esta revisão compilar aspectos relacionados à fisiologia do ciclo estral, gestação e parto, assim como, explanar alguns dos principais fatores interferentes no contexto da involução uterina e ciclicidade pós-parto em éguas. No intuito de reduzir ou eliminar os problemas reprodutivos nas éguas

ASPECTOS REPRODUTIVOS DA RAÇA MANGALARGA MARCHADOR NO NORTE DE MINAS GERAIS

Equinoculture is an important activity of Brazilian agribusiness, moving billions a year and generating direct and indirect jobs. Considered the most numerous equine breed in the country, Mangalarg Marchador breeding is concentrated, especially, in the Minas Gerais state. Therefore, this study aimed to explore the clinical and reproductive scenario of the Mangalarga Marchador breed in the Northern Minas Gerais region to understand the breeding profile in this mesoregion. For this purpose, an online questionnaire was applied, which was completed upon prior acceptance of the Free and Informed Consent Form. The sample consisted of 52 breeders and the results obtained were subjected to frequency analysis by chi-square test. Among the data obtained, 38% of breeders reported leisure as the breeding purpose (p=0.53). Regarding the mating method, 40% reported the use of controlled cover. However, the majority (58%; p<0,01) performs artificial insemination, of which 62% use semen fresh (p<0.01). In addition, 51.92% reported the practice of embryo transfer (p=0,78). Regarding reproductive diseases, abortion, in females, and inguinal hernia, in males, were more prevalent with, 39.13% (p<0.01) and 83.33% (p<0.01), respectively. There was also remarkable technical assistance by veterinarians (86.53%; p<0.01) with monthly periodicity (16.55%; p<0.01). Therefore, it is possible to infer that the northern region of Minas Gerais requires improvements in sanitary-reproductive management applied to the Mangalarga Marchador breed to achieve the desired reproductive efficiency.A equinocultura consiste numa importante atividade do agronegócio brasileiro, movimentando bilhões ao ano e gerando empregos diretos e indiretos. Considerada a raça equina mais numerosa do país, a criação de Mangalarga Marchador se concentra, em especial, no estado de Minas Gerais. Deste modo, este estudo teve como objetivo explorar o cenário clínico-reprodutivo da raça Mangalarga Marchador no Norte de Minas Gerais a fim de compreender o perfil da criação nesta mesorregião. Para isso, foi realizada a aplicação de questionário online, o qual foi preenchido mediante aceite prévio do Termo de Consentimento Livre e Esclarecido. A amostra foi composta por 52 criadores e os resultados obtidos foram submetidos à análise de frequência pelo teste qui-quadrado. Dentre os dados obtidos, 38% dos criadores relataram o lazer como finalidade de criação (p=0,53). Com relação ao método de acasalamento, 40% informaram a utilização da monta dirigida. Contudo, a maioria (58%; p<0,01) realiza a inseminação artificial, sendo que destes, 62% utilizam o sêmen fresco (p<0,01). Além disso, 51,92% relataram a realização da transferência de embriões (p=0,78). Com relação às enfermidades reprodutivas, o aborto, em fêmeas, e a hérnia inguinal, em machos, foram mais prevalentes com 39,13% (p<0,01) e 83,33% (p<0,01), respectivamente. Foi constatada ainda prevalência da assistência técnica por médico veterinário (86,53%; p<0,01) com periodicidade, em sua maioria, mensal (16,55%; p<0,01). Portanto, é possível inferir que a região do Norte do estado requer melhorias no manejo sanitário-reprodutivo voltado à raça Mangalarga Marchador para que a eficiência reprodutiva desejada seja alcançada

AVALIAÇÕES GENÉTICAS PARA ALTURA DE CERNELHA E FUNCIONALIDADE DA MARCHA EM EQUINOS DA RAÇA CAMPOLINA

Genetic evaluations allow to describe the genetic evolution of a breed and to understand the importance of the genetic variability on the phenotypic variance of a production interesting trait. This study aimed to estimate genetic tendency, heritability and genetic correlation for withers height and gait functionality traits in Brazilian Campolina horses. The Brazilian Association of Campolina Horse Breeders provided 107,630 records from registered animals born from 1951 until July 2016. Genetic evaluations were obtained by uni-trait animal model, for withers height using data from 11,765 individuals, and bi-trait models for attributes of gait quality: comfort, reach, dissociation, style and regularity, belonging to 2,148, 2,148, 2,145, 2,125 and 2,148 horses, respectively. A genetic increase of 3.88cm was observed for withers height over the years, suggesting the efficiency of selection for high height in Campolina. There was no genetic evolution in the gait attributes, which may indicate the need for improvement in the evaluation and selection processes of the animals for greater comfort and range of their gait. Heritability equal to 0.37 and 0.77 was observed for withers height and dissociation. Comfort, reach, style and regularity showed heritabilities of 0.15; 0.23; 0.22 and 0.28, respectively. The results indicate that these characteristics can be used as selection criteria for better gait quality. The genetic correlations observed between the linear measurement and all gait attributes were low varying between -0.01 and 0.05. Therefore, the selection for withers height would have little influence on the genetic gains in gait attributes.As avaliações genéticas permitem compreender a evolução da raça e a importância dos componentes genéticos sobre a variação fenotípica das características de interesse de produção em animais. Objetivou-se, com este trabalho, estimar a tendência genética, a herdabilidade e acorrelação genética para altura de cernelha e funcionalidade da marcha em equinos brasileiros da raça Campolina. A Associação Brasileira dos Criadores de Cavalo Campolina disponibilizou 107.630 dados de animais registrados desde 1951 até julho de 2016. As avaliações genéticas foram obtidas por modelo animal uni-característico, para altura de cernelha, com dados de 11.765 indivíduos, e bi-característico, para os atributos de qualidade de marcha, que são: comodidade, desenvolvimento, dissociação, estilo e regularidade, pertencentes a 2.148, 2.148, 2.145, 2.125 e 2.148 equinos, respectivamente. Incremento genético de 3,88cm foi observado para altura de cernelha ao longo dos anos, sugerindo a eficiência de seleção para porte elevado no Campolina. Não foi verificada evolução genética nos atributos de marcha, podendo indicar necessidade de melhoria nos processos de avaliação e seleção dos animais para maior comodidade e desenvoltura desse andamento. Verificou-se herdabilidade igual a 0,37 para altura de cernelha e 0,77 para dissociação, além de herdabilidades de comodidade, desenvolvimento, estilo e regularidade iguais a 0,15, 0,23, 0,22 e 0,28. Os resultados indicam que essas características podem ser utilizadas como critério de seleção para melhor qualidade de marcha. As correlações genéticas verificadas entre a medida linear e todos os atributos de marcha foram de baixa magnitude, variando entre -0,01 e 0,05. Desta forma, é sugerido que a seleção para altura na cernelha exerce baixa influência sobre os ganhos genéticos em atributos de marcha

Expressão gênica e potencial de desenvolvimento in vitro dos complexos cúmulos-oócitos ovinos tratados com roscovitina

This study aimed to evaluate the expression profile of certain genes and the potential of in vitro development of sheep cumulus-oocytes complexes (COCs) temporarily arrested at germinal vesicle (GV) stage using roscovitine. In this context, different medium compositions (with and without fetal bovine serum and gonadotropins), times (0, 6, 12 and 20 hours) and methods of culture (with and without mineral oil overlay) were tested in order to ensure maximum efficiency of meiotic inhibition promoted by 75μM roscovitine. The evaluation of cumulus expansion degree, under stereomicroscope, and nuclear maturation stage, by staining with Hoechst 33342, revealed that the presence or absence of LH, FSH and fetal bovine serum did not influence the action potential of roscovitine. However, maximum efficiency of meiotic inhibition was observed in medium supplemented with fetal bovine serum. It was also found that, in the absence of mineral oil overlay, significantly higher quantity of oocytes treated with roscovitine was kept at GV, which reinforces the hypothesis of liposolubility of this inhibitor. Although the potential of meiotic inhibition of roscovitine had remained at different culture times, the prolonged exposure of COCs to inhibitor irreversibly affect the cumulus expansion. In all cases, the meiotic arrest was completely reversible after culture for a further 18 h in inhibitor-free medium. Therefore, for analysis of gene expression and in vitro embryo development, it was chosen the treatment with 75μM roscovitine for 6 h under serum-supplemented medium and without mineral oil overlay. Under these conditions as well as after the reversibility for 18 h, the relative amount of most investigated genes in cumulus cells and oocytes was similar to that observed in the uninhibited COCs (control). Similarly, no difference was found between roscovitine treatment and control with respect to blastocyst rate and quality of embryos obtained. Therefore, ...Esta pesquisa visou avaliar o perfil de expressão de determinados genes e o potencial de desenvolvimento in vitro de complexos cumulus-oócitos (COCs) de ovinos temporariamente bloqueados no estadio de vesícula germinativa (GV) com uso da roscovitina. Neste contexto, diferentes composições de meio (com e sem soro fetal bovino e gonadotrofinas), tempos (0, 6, 12 e 20 horas) e métodos de cultivo (com e sem cobertura de óleo mineral) foram testados com intuito de garantir a máxima eficiência de inibição meiótica promovida pela roscovitina a 75μM. A avaliação do grau de expansão das células do cumulus, em estereomicroscópio, e do estadio da maturação nuclear, por meio da coloração com Hoescht 33342, revelou que a presença ou ausência de LH, FSH e soro fetal bovino não interferiu no potencial de ação da roscovitina. No entanto, máxima eficiência inibitória foi observada em meio suplementado apenas com soro fetal bovino. Foi constatado ainda que, na ausência de óleo mineral, quantidade significativamente maior de oócitos tratados com roscovitina foi mantida em GV o que reforça a hipótese de lipossolubilidade do referido inibidor. Embora o potencial de inibição meiótica da roscovitina tenha se mantido nos diferentes tempos de cultivo, a exposição prolongada dos COCs ao inibidor afetou de maneira irreversível a expansão do cumulus. Em todas as situações, a inibição meiótica foi completamente reversível após cultivo por 18 horas em meio de maturação livre de inibidor. Sendo assim, para análise da expressão gênica e desenvolvimento embrionário in vitro, foi preconizado o tratamento com roscovitina a 75μM por 6 horas na presença de soro e sem óleo mineral. Nestas condições assim como após a reversibilidade por 18 h, a quantidade relativa da maioria dos genes investigados nas células do cumulus e nos oócitos foi similar ao observado nos COCs não inibidos (controle). Do mesmo modo, não foi ...Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP

Roscovitina para o atraso da progressão meiótica em oócitos de ovelhas pré-púberes

The objective of this work was to evaluate the efficiency of roscovitine on reversibly inhibiting oocytes from prepubertal sheep at the germinal vesicle (GV) stage, and to investigate the kinetics of meiosis progression after inhibitor removal. Cumulus-oocyte complexes, recovered from Sarda breed lambs aged 30–40 days, were cultured for 6 hours in a maturation medium (control) containing 75 µmol L-1 roscovitine (Rosco) at 38.5°C and 5% CO2. Then, the complexes were subjected to in vitro maturation (IVM) for 18 or 23 hours, in an inhibitor-free medium supplemented with gonadotropins. The evaluation of nuclear configuration by Hoescht staining, under a fluorescence-inverted microscope, showed that 88.7% of the lamb oocytes treated with roscovitine remained at the GV stage, as observed for the immature ones (97.3%) stained after collection. The inhibitory action was reversible; however, the proportion of oocytes (83.3%) at the metaphase-II stage, after 23 hours of IVM, was significantly higher than that observed after 18 hours (29.5%), in which meiosis was still in progression with 34.2% oocytes at metaphase-I, 11.6% oocytes at anaphase-I, and 18.5% oocytes at telophase-I. Roscovitine is efficient to arrest the nuclear maturation in oocytes from prepubertal sheep; however, despite the reversibility, meiosis progression is delayed, requiring more time to be completed.O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência da roscovitina na inibição reversível de oócitos de ovelhas pré-púberes, no estádio de vesícula germinativa (VG), e investigar a cinética da progressão da meiose após a remoção do inibidor. Complexos cumulus-oócito, recuperados de cordeiras da raça Sarda com 30–40 dias, foram cultivados por 6 horas em meio de maturação (controle) contendo 75 µmol L-1 de roscovitina (Rosco) a 38,5°C e 5% de CO2. Em seguida, os complexos foram submetidos à maturação in vitro (MIV) por 18 ou 23 horas, em meio isento de inibidor, suplementado com gonadotrofinas. A avaliação da configuração nuclear em coloração Hoescht, sob microscópio invertido de fluorescência, revelou que 88,7% dos oócitos tratados permaneceram no estágio VG, conforme observado para os imaturos (97,3%) corados após a coleta. Essa inibição foi reversível; contudo, a proporção de oócitos (83,3%) em metáfase-II, após 23 horas de MIV, foi significativamente maior do que a observada após 18 horas (29,5%), em que a meiose ainda estava em progressão com 34,2% de oócitos em metáfase-I, 11,6% de oócitos em anáfase-I e 18,5% de oócitos em telófase-I. A roscovitina é eficiente no bloqueio da maturação nuclear em oócitos de ovelhas pré-púberes; no entanto, apesar da reversibilidade, a progressão da meiose é retardada e requer mais tempo para ser concluída

Produção de embriões in vitro: estresse oxidativo e antioxidantes

The continuous and excessive production of reactive oxygen species (EROs) associated with the depletion of intracellular concentration of glutathione (GSH) are the main cause of low efficiency of in vitro embryo production (PIV) in several animal species. It is due the in vitro culture conditions and the absence of the maternal antioxidant defense system. Among the deleterious effects of oxidative stress, lipid peroxidation has been related to the development block and reduction of the oocyte and embryo viability. In this context, the supplementation of the in vitro culture media with thiol compound has been proposed in order to reduce losses resulting from oxidative stress. Thus, considering the topic relevance, this review aims to provide better understanding of the biochemical events involved in the EROs formation, lipid peroxidation and antioxidant defense system glutathione reductase/peroxidase, focusing on oocytes and embryos, and to discuss alternatives to improve the PIV efficiency.La producción continua y excesiva de especies reactivas de oxigeno (EROs) asociada con la depleción de glutatión (GSH) intracelular son las principales causas de la baja eficiencia en la producción de embriones in vitro (PIV) en varias especies animales. Esto es debido a las condiciones de cultivo in vitro y a la ausencia del sistema de defensa antioxidante materno. Entre los efectos nocivos del estrés oxidativo, la peroxidación lipídica se ha relacionado con el bloqueo del desarrollo y la reducción de la viabilidad de ovocitos y embriones. En este contexto, se ha propuesto la suplementación de los medios de cultivo in vitro con compuestos tiol con el fin de reducir las pérdidas resultantes del estrés oxidativo. Así, dada la relevancia del tema, esta revisión tiene como objetivo proporcionar una mejor compresión de los eventos bioquímicos que intervienen en la formación de las EROs, en la peroxidación lipídica y en el sistema de defensa antioxidante glutatión reductasa / peroxidasa, con enfoque en ovocitos y embriones, y discutir alternativas para mejorar la eficiencia de la PIV.A produção contínua e excessiva de espécies reativas de oxigênio (EROs) associada à depleção da concentração intracelular de glutationa (GSH) são as principais causas da baixa eficiência da produção in vitro de embriões (PIV) em diversas espécies animais. Isto se deve às condições de cultivo in vitro e à ausência do sistema de defesa antioxidante materno. Dentre os efeitos deletérios do estresse oxidativo, a peroxidação lipídica tem sido relacionada com o bloqueio do desenvolvimento e redução da viabilidade oocitária e embrionária. Neste contexto, a suplementação dos meios de cultivo in vitro com compostos tióis tem sido proposta com intuito de reduzir as perdas decorrentes do estresse oxidativo. Sendo assim, dada a relevância do tema, esta revisão visa proporcionar melhor compreensão dos eventos bioquímicos envolvidos na formação das EROs, na peroxidação lipídica e no sistema de defesa antioxidante glutationa redutase/peroxidase, com enfoque aos oócitos e embriões, e discutir alternativas para melhorar a eficiência da PIV

Peculiaridades da coleta de oócitos para produção in vitro de embriões ovinos

The expansion of Brazilian sheep rearing promoted the development of new biotechnologies of assisted reproduction in order to increase the production indices concomitantly with accelerated genetic progress. In this context, the in vitro production (IVP) of sheep embryos has intensified due to the possibility of optimization of the female oocytes donor and increase the number of embryos produced. Among the various factors involved in the success of this biotechnology, the cumulus-oophorus complexes (COCs) quality, characterized, mainly, by the presence of cumulus cells, is considered crucial. Thus, it is essential to increase the knowledge on the different methods of collection of COCs and their peculiarities, aiming for future biotechnological improvements.A expansão da ovinocultura brasileira impulsionou o desenvolvimento de novas biotécnicas de reprodução assistida visando ao aumento dos índices produtivos em concomitância com o acelerado progresso genético. Neste contexto, a produção in vitro de embriões (PIV) ovinos se intensificou, devido à possibilidade de otimização das fêmeas doadoras de oócitos e de incremento da quantidade de embriões produzidos. Entre os vários fatores implicados no sucesso dessa biotecnologia, a qualidade dos complexos cumulus-oophorus (COCs), caracterizada, principalmente, pela presença das células do cumulus, é considerada crucial. Deste modo, é imprescindível a ampliação do conhecimento referente aos diferentes métodos de coleta dos COCs e suas peculiaridades, visando a futuros aperfeiçoamentos biotecnológicos