Determinação do efeito da alta pressão gasosa sobre oócitos imaturos de Bos taurus taurus e embriões de Mus musculus domesticus na eficiência da produção in vitro de embriões

Abstract

A alta pressão gasosa (HGP, do inglês high gaseous pressure) tem sido descrita como um agente estressante capaz de induzir respostas ao estresse subletal, fornecendo proteção celular e estímulos positivos a desafios subsequentes, como a criopreservação, produção in vitro de embriões (PIVE) , entre outras biotécnicas da reprodução, embora os mecanismos celulares, a modulação epigenética e as modificações no padrão de expressão gênica envolvidos ainda não estejam totalmente elucidados. Este princípio foi investigado em gametas bovinos e embriões murinos no presente trabalho. Foram realizados dois experimentos independentes. No primeiro, avaliou-se o efeito da exposição de oócitos bovinos no estádio de vesículas germinativa à HGP na eficiência e cinética de desenvolvimento da PIVE por fecundação in vitro (FIV). Os resultados revelaram que oócitos expostos a HGP em temperatura ambiente apresentaram taxa de maturação in vitro (MIV) e cinética de desenvolvimento até o estádio de blastocisto semelhantes ao controle mantido em condições ideais durante o tratamento do grupo experimental, diferentemente do observado no grupo com CCOs mantidos em temperatura ambiente durante a exposição à HGP. Em um segundo experimento, observou-se as alterações no padrão de expressão gênica de blastocistos murinos expostos previamente à alta pressão gasosa no estádio de embrião de 8-células, bem como se este desafio alterava a taxa de sobrevivência destes blastocistos após serem submetidos ao processo de criopreservação. A análise do padrão de transcrição revelou que um gene associado ao estresse oxidativo (Sod2) teve sua expressão aumentada, enquanto genes de proliferação e desenvolvimento (Igf2 e Igf2R) tiveram sua expressão reduzida, quando comparados com os embriões no estádio de 8-células, embora a relação Igf2/Igf2R não demonstrou ser afetada. O tratamento por HGP mostrou-se eficiente no aumento da taxa de sobrevivência de blastocistos após a criopreservação. Os experimentos permitiram concluir que a resposta ao estresse subletal estimulada pela HGP é eficiente na melhora da performance de gametas femininos e embriões submetidos a novas situações estressantes.

High gaseous pressure (HGP) has been described as stressor, providing cell protection and positive stimuli to subsequent challenges like cryopreservation, embryo in vitro production (IVP), among other reproduction biotechnologies, although cells mechanisms, epigenetic modulation and transcriptional modifications are not totally elucidated. This principle was investigated in bovine gametes and murine embryos in this report at two independent studies. First, the effect of bovine oocyte exposure to HGP in germinal vesicle stage was evaluated to efficiency and development kinect of IVP by in vitro fertilization (IVF). Results showed that oocytes exposed to HGP at room temperature had in vitro maturation (IVM) rate and developmental kinect to reach the blastocyst stage similar to control group kept in ideal conditions during experimental group treatment, differently that what was observed in the group with COCs just kept at room temperature during HGP exposure. In the second experiment, modifications in transcriptional response were observed in murine blastocysts previously exposed to HGP when embryo 8-cells stage, as well if this challenge modified survival rate of this blastocysts after cryopreservation procedures. The analysis of the transcriptional pattern revealed that a gene associated to oxidative stress (Sod2) was upregulated, while genes of proliferation and development (Igf2 and Igf2R) were downregulated, when compared with 8-cells embryos, even though the ratio Igf2/Igf2R appeared not be affected. HGP treatment showed to be efficient to improve blastocyst survival rate to cryopreservation. The experiments enable inferring that subletal response stimulated by HGP was efficient to enhance performance of female gametes and embryos exposed to new stressor situations.