Desenvolvimento in vitro de embriões bovinos expostos ao choque térmico e ao Fator Estimulador de Colônia 2
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Tese de doutorado
Título alternativo
In vitro development of bovine embryos exposed to heat shock and the Colony Stimulating Factor 2
Primeiro orientador
Membros da banca
Letícia Zoccolaro Oliveira
Gabriel Augusto Monteiro
Mariana Machado Neves
Nadja Gomes Alves
Gabriel Augusto Monteiro
Mariana Machado Neves
Nadja Gomes Alves
Resumo
interferindo na sua competência em desenvolver e estabelecer uma gestação. Embriocinas produzidas pelo endométrio podem favorecer o desenvolvimento embrionário, enquanto que o aumento na temperatura pode comprometer sua viabilidade. Objetivou-se avaliar a resposta embrionária à presença da embriocina Fator Estimulador de Colônia 2 (CSF2) secretada no ambiente uterino, e responsável por modular o desenvolvimento embrionário; e o estresse térmico pelo calor, indutor de estresse celular no embrião. Devido ao impacto do aumento da temperatura corporal em condições de estresse térmico pelo calor na concepção em vacas leiteiras, também avaliou-se a variação da temperatura vaginal em vacas Girolando no verão. No primeiro capítulo estudou-se a variação da temperatura vaginal em vacas de três grupos genéticos do cruzamento Girolando, mantidas sob condições de pastejo durante a época de verão. A temperatura vaginal apresentou aumento linear estimado de 0,05 °C para o aumento de cada unidade do índice de temperatura e umidade (ITU; P<0,001). Mestiças 1/2 Holandês (H) apresentaram menor variação de temperatura ao longo de 24h em relação às vacas com 3/4 e 7/8 H (P<0,001). Conclui-se que o trofectoderma de blastocistos pode sofrer modificações epigenéticas pelo sexo do embrião e herança paterna, por meio de modificações em marcações de histonas. O choque térmico entre os dias 2,5 e 3 do desenvolvimento não afetou o desenvolvimento embrionário, mas reduziu a qualidade do embrião. A proporção de genética Holandês a partir de 3/4 H reduziu a resistência de vacas Girolando ao estresse térmico pelo calor. No segundo capítulo avaliou-se a ação da embriocina CSF2 na competência de desenvolvimento e qualidade de embriões previamente estressados pelo choque térmico entre os dias 2,5 e 3 do cultivo embrionário in vitro. Não houve efeito do choque térmico e do CSF2 no desenvolvimento embrionário e no número de células do embrião. Contudo, embriões submetidos ao choque térmico apresentaram menor número e percentual de células TUNEL-positivas do trofectoderma (P=0,0270 e P=0,0240) e total do embrião (P=0,0029 e P=0,0031), assim como redução na atividade mitocondrial (P=0,0073). O CSF2 não afetou as variáveis de qualidade embrionária avaliadas. No terceiro capítulo, avaliou-se o efeito da embriocina CSF2, do sexo do embrião e da contribuição paterna (sêmem de 3 touros) sobre a capacidade de desenvolvimento embrionário e modificações pós-
traducionais em Histona 3 de blastocistos bovinos. Observou-se maior quantidade de marcação para H3K27me3 (P=0,030) em embriões do sexo masculino em relação à embriões do sexo feminino. Marcação para H3K27me3 e H3K18ac foi dependente do touro do qual o embrião foi originado. Embora CSF2 tenha reduzido a proporção de embriões que desenvolveram para o estádio de blastocisto, não houve efeito na marcação de H3K27me3 e H3K18ac.
Abstract
The interaction between the embryos and the surrounding environment can modulate
embryo development, affecting its competency to develop into blastocyst and to
establish a gestation. The endometrium secretes embryocines responsible to promote
embryo development while the increase in mother body temperature disrupt the
embryo viability. This thesis aimed to evaluate alterations in embryos exposed to the
embryokine Colony Stimulator Factor 2 (CSF2), secreted in the uterus environment
and related to modulate embryo development, as well heat stress, that induce cellular
stress in developing embryos. Due to the effect of increasing body core temperature
on dairy cows conception rate, we also evaluated the vaginal temperature variation in
Girolando cows on summer. On chapter one, we evaluated the vaginal temperature
variation of three different genetic groups of Girolando under pasture during the
summer. The vaginal temperature had estimated linear increase of 0.05 degrees of
each temperature humidity index unit increase (P<0.001). Cows with 1/2 of Holstein
genetic on crossbred composition (H) had smaller vaginal temperature variation over
24h than cows with 3/4 and 7/8 H (P<0.001). We conclude that the trophoctoderm of
blastocysts may goes to epigenetic modifications by embryo sex and bull inheritance
through alterations in histone epigenetic marks. Heat shock between days 2.5 to 3 of
in vitro culture do not affect embryo development, but reduce the embryo quality. The
proportion of Holstein genetic on Girolando cows higher than 3/4 reduces cow
resistance to heat stress. In the second chapter, we evaluated the effect of CSF2 on
embryo development competence and quality previously stressed by heat shock
between days 2.5 to 3 of embryo in vitro culture. There were no effect of heat shock
and CSF2 on embryo development and number of embryo cells. Although, heat
stressed embryos had lower number and index of TUNEL-positive cells on
trophoctoderm (P=0.0270 e P=0.0240) and total embryo (P=0.0029 e P=0.0031), and
showed reduced mitochondrial activity (P=0.0073). The CSF2 did not affected any
embryo quality evaluated variables. In the third chapter we evaluated the effect of
CSF2, sex of embryos and sire used in fertilization on the embryo development
competence and post-translational modifications to Histone 3 in blastocyst
trophoctoderm. It was found that amounts of immunolabeled H3K27me3 were greater
(P=0.030) for male embryos than female embryos. Additionally, labeling for H3K27me3
and H3K18ac depended upon the bull from which embryos were derived. Although
CSF2 reduced the proportion of embryos developing to the blastocyst, there was no
effect of CSF2 on labeling for H3K27me3 or H3K18ac.
Assunto
Ciência Animal
Palavras-chave
Blastocistos, Reprodução, Embriocina, Embrião, Qualidade embrionária.