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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.10.2016.tde-23032015-154537
Document
Author
Full name
Juliana de Carvalho Delgado
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2014
Supervisor
Committee
Assumpção, Mayra Elena Ortiz D'Avila (President)
Buratini Júnior, José
Lopes, Fabíola Freitas de Paula
Title in Portuguese
Influência do fator de crescimento fibroblástico 16 (FGF16) e da proteína morfogênica óssea 15 (BMP15) na aquisição da competência oocitária em bovinos
Keywords in Portuguese
BMP15
Bovinos
Fatores de crescimento
FGF16
Maturação oocitária
Abstract in Portuguese
A resposta da produção in vitro de embriões (PIVE) é reduzida quando comparada à in vivo. O aprimoramento do conhecimento dos mecanismos de maturação de oócitos bovinos permite fornecer embasamento para incrementar os sistemas in vitro, aproximando-os do ideal fisiológico. O presente estudo visou investigar os efeitos da suplementação dos meios de maturação com FGF16 (10 ng/ml), BMP15 (100 ng/ml) e a interação de ambos sobre parâmetros relevantes ao desenvolvimento do complexo cumulus oócito (COC), tais como: expansão as células do cumulus (CC), fragmentação de DNA em CC e oócito, maturação nuclear oocitária, metabolismo energético e produção de progesterona. Os COC foram maturados em meios de tratamento (controle, FGF16, BMP15 e FGF16+BMP15) e avaliados em diferentes momentos da MIV (0 e 22 horas). A análise da expansão das CC demonstrou efeito positivo (p=0,0071) da BMP15 (11,34±1,09 unidade arbitrária/UA) e da combinação FGF16+BMP15 (11,34±0,61 UA) em relação ao grupo controle (8,73±0,44 UA) e ao suplementado com FGF16 (9,42±0,65 UA). A presença de fragmentação de DNA em CC (p=0,0015) e oócitos (p=0,036) foi significativamente menor em COC tratados com BMP15 (11,73±1,24 % e 3,81±2,76 %, respectivamente) em comparação ao grupo FGF16 (22,54±2,80 % e 31,13±7,81 %, respectivamente). Ainda, o FGF16 causou aumento na incidência de fragmentação de DNA em CC, quando relacionado ao controle (16,04±1,45 %). A taxa de maturação nuclear oocitária foi superior (p=0,014) no grupo suplementado com BMP15 (93,60±4,03 %) em comparação aos grupos controle (80,80±2,49 %) e FGF16 (76,75±2,28 %), aproximando-se da totalidade. De forma inédita, descrevemos ação da BMP15 (10,79±0,72 ng/ml) no incremento da produção de progesterona, sendo maior (p=0,0113) do que a produzida nos grupos controle (8,38±0,39 ng/ml) e FGF16 (8,84±0,45 ng/ml). Não foi evidenciado efeito dos tratamentos sobre o consumo de glicose e a produção de lactato. O presente estudo reforça o envolvimento da BMP15 na foliculogênese e na diferenciação do COC. Deste modo, a adição da BMP15 (100ng/ml) aos convencionais protocolos de PIVE pode ser de grande valia para elevar a efetividade desta biotecnologia. A suplementação de FGF16 (10ng/ml) se mostrou indiferente ao processo de maturação, permitindo inferir que o FGF16 não tenha envolvimento nas etapas da maturação compreendidas pelo presente estudo in vitro. Não foi observada ação sinérgica entre o FGF16 e a BMP15.
Title in English
The influence of fibroblast growth factor 16 (FGF16) and bone morphogenetic protein 15 (BMP15) in the acquisition of oocyte competence in cattle.
Keywords in English
BMP15
Bovine
FGF16
Growth factors
Oocyte maturation
Abstract in English
In vitro embryo production (IVEP) efficiency is reduced when compared to in vivo. Gaining knowledge of bovine oocyte maturation mechanisms will provide bases to improve in vitro systems. The present study assessed the in vitro effects of fibroblast growth factor 16 (FGF16), bone morphogenetic protein 15 (BMP15) and their interaction on relevant parameters to cumulus oocyte complex (COC) development, such as: cumulus cells (CC) expansion, oocyte and CC DNA fragmentation, nuclear maturation, energetic metabolism and progesterone production. COCs were matured in control or supplemented media containing, FGF16 (10ng/ml), BMP15 (100ng/ml), FGF16±BMP15 and analyzed at different times of IVM (0 and 22 hours). CC expansion evaluation demonstrated a positive effect (p=0.0071) of BMP15 (11.34±1.09 arbitrary unit/AU) and FGF16+BMP15 (11.34±0,61 AU) when compared to control (8.73±0.44 AU) and FGF16 groups (9.42±0.65 UA). The presence of DNA fragmentation in CC (p=0.0015) and oocytes (p=0.036) were lower in COCs treated in media supplemented with BMP15 (11.73±1.24 % and 3.81±2.76 %, respectively) in comparison to FGF16 group (22.54±2.80 % and 31.13±7.81 %, respectively). Moreover, FGF16 caused an increase in CC DNA fragmentation, when related to control (16.04±1.45 %). Oocyte nuclear maturation rate was higher (p=0.014) in groups supplemented with BMP15 (93.60±4.03 %) compared to control (80.80±2.49 %) and FGF16 treatments (76.75±2.28 %), almost reaching the totality of COCs. In an unprecedented way, we described the BMP15 increasing action on progesterone production (10.79±0,72 ng/ml; p=0.0113) when compared to control (8.38±0.39 ng/ml) and FGF16 groups (8.84±0.45 ng/ml). There were no differences in glucose consumption and lactate production. The present study reinforces BMP15 involvement in folliculogenesis and COC differentiation. FGF16 (10 ng/ml) media supplementation did not improve any of the outcomes measured, suggesting that FGF16 is not involved in the maturation steps analyzed in the present in vitro study. Thus, the inclusion of BMP15 (100 ng/ml) to conventional IVEP protocols can be valuable to increase the effectiveness of this biotechnology. Synergistic action between FGF16 and BMP15 was not observed.
 
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Publishing Date
2016-04-01
 
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