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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO MAESTRÍA EN CIENCIAS DE LA PRODUCCIÓN Y DE LA SALUD ANIMAL IDENTIFICACIÓN DE RECEPTORES PARA GLUCOCORTICOIDES EN OVOCITOS DE BOVINO T E S I S PARA OBTENER EL GRADO DE MAESTRA EN CIENCIAS PRESENTA ITZAYANA MEJÍA FLORES TUTOR: MARÍA DE LOURDES JUÁREZ MOSQUEDA COMITÉ TUTORAL: MARIA JUANA ANTONIETA COTE VÉLEZ SALVADOR URIBE CARVAJAL MÉXICO, D.F. 2011 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. II UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA PROGRAMA DE MAESTRÍA Y DOCTORADO EN CIENCIAS DE LA PRODUCCIÓN Y DE LA SALUD ANIMAL “IDENTIFICACIÓN DE RECEPTORES PARA GLUCOCORTICOIDES EN OVOCITOS DE BOVINO” TESIS QUE PARA OBTENER EL GRADO DE MAESTRA EN CIENCIAS PRESENTA ITZAYANA MEJÍA FLORES TUTOR Dra. MARÍA DE LOURDES JUÁREZ MOSQUEDA COMITÉ TUTORAL DRA. MARÍA JUANA ANTONIETA COTE VÉLEZ Dr. SALVADOR URIBE CARVAJAL MÉXICO, D.F. 2011 III DECLARACIÓN El autor da su consentimiento a la División de Estudios de Posgrado e Investigación de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la Universidad Nacional Autónoma de México para que esta tesis esté disponible para cualquier tipo de reproducción e intercambio bibliotecario. ____________________________________ MVZ. ITZAYANA MEJÍA FLORES IV DEDICATORIA A Dios por guiarme, cuidarme y permitir que cumpla una más de mis metas. A mis padres: Rocío y Víctor, por ser un ejemplo de vida e inculcarme el amor, la perseverancia pero sobre todo la gratitud y humildad. Los amo profundamente A mi hermana Tzoali porque siempre tienes una frase exacta para ayudarme, porque eres la mejor hermana del mundo. Te amo A mi tía Blanca por su apoyo, ayuda y confianza incondicional durante toda mi vida. Por ser una pieza importante para realizar y culminar este proyecto. La amo A mi compañero incondicional, por ser y estar, por ser mi cómplice literalmente. Gracias por tu ayuda pero sobre todo por el amor que me das. Te amo Marco V AGRADECIMIENTOS A mi alma mater la Universidad Nacional Autónoma de México Al CONACYT por la beca otorgada durante mis estudios A la Dra. Lourdes Juárez por su apoyo y consejos brindados durante el posgrado A mi comité tutoral: Dra. Antonieta Coté por su ayuda y apoyo brindado en todo momento para el desarrollo de este trabajo, pero sobre todo por su calidad humana. Dr. Salvador Uribe por ser una gran persona, por el tiempo brindado para escuchar, aconsejar y ayudar. Por la confianza brindada pero sobre todo por mostrarme el lado amigable de la ciencia. A los miembros del jurado: Dr. Javier Valencia, Dr. Alfredo Medrano, Dra. Icela Palma y Dr. Oscar Gutiérrez por sus consejos y observaciones, por su apoyo gracias. A todos mis compañeros y amigos de morfología: Mayeli, Germán, Sandra, Ángel y Oscar con quienes compartí horas de trabajo y diversión, por los ánimos y ayuda brindados durante la maestría, gracias. A todos los miembros del laboratorio a cargo del Dr. Salvador en el Instituto de Fisiología Celular especialmente a la Dra. Naty, el Dr. Armando y Daniela por enseñarme, por compartir sus conocimientos, por su sencillez y por su apoyo durante la realización del presente trabajo A mi maestro, mi jefe, mi compañero de trabajo y amigo Javier Hernández no me cansare de agradecerte siempre por todo cuanto me has ayudado. Te quiero mucho A mis amigos: Pao y familia, Adolfo, Moni y familia, Edgar, Noé y Claudia, Tere y Toto, Angélica y Luisa, porque siempre confiaron en mí y por sus palabras de aliento durante todo este tiempo. Los quiero mucho A todos los integrantes de la Familia Mejía que la verdad son bastantitos no los menciono para no hacer sentir mal a alguien, por dejarme ser parte de ella y enseñarme el significado de familia. Los amo A todos los miembros de la familia Padierna, por su ayuda y apoyo, por cuidarme y estar al pendiente de mí. Pero sobre todo por hacerme sentir parte de ella. Los quiero mucho VI RESUMEN MEJIA FLORES ITZAYANA. IDENTIFICACION DE RECEPTORES PARA GLUCOCORTICOIDES EN OVOCITOS DE BOVINO (Tutora principal Dra. María de Lourdes Juárez Mosqueda, COMITÉ TUTORAL Dra. María Juana Antonieta Cote Vélez y Dr. Salvador Uribe Carvajal). Los glucocorticoides (GC) juegan un papel esencial en el control de diversos procesos fisiológicos como la homeostasis, inmunidad celular y la respuesta al estrés. Se considera que el receptor a glucocorticoides (GR) está presente en las células de todos los tejidos. Al igual que en otras especies, el estrés calórico afecta la calidad de los ovocitos y el desarrollo embrionario temprano en la especie bovina. Si bien el GR ha sido identificado en los órganos reproductivos de la vaca, existe escasa información que indique si hay la expresión de GR en los ovocitos desnudos. En el presente trabajo se pretende identificar receptores para glucocorticoides en ovocitos de bovinos. La primera parte del estudio consistió en la estandarización de la técnica de maduración de ovocitos bovinos in vitro (IVM). Se utilizaron ovocitos (tipo I y II) obtenidos mediante aspiración de ovarios de hembras sacrificadas en rastro y cultivados en el medio TCM-199, adicionado con suero fetal bovino (SFB), FSH o eCG y hCG, gentamicina y con o sin piruvato de sodio, bajo condiciones de 5% de CO2, 38.5 ºC y 100% de humedad relativa. Los resultados mostraron que el medio adicionado con 0.1 UI de hCG, 0.5 µg de FSH, 10% de SFB es el que permite obtener mayor porcentaje de ovocitos maduros (88%). Lo anterior fue validado por medio de la tinción de Hoechst y la observación del primer cuerpo polar. La segunda parte del estudio radicó en la identificación del GR en los ovocitos desnudos de bovinos para lo cual se utilizaron 157 ovocitos tanto inmaduros como madurados in vitro. Se realizó una lisis citoplasmática de los ovocitos y se identificó la presencia del GR por medio de Western Blot. Los resultados proporcionan evidencia de la presencia del GR en ambos tipos de ovocitos de bovinos, pero aparentemente en mayor cantidad en los ovocitos inmaduros. Se sugiere que esta proteína puede ser responsable de los efectos directos de los glucocorticoides en el ovocito de bovino. Palabras claves: ovocito, GR, glucocorticoides, maduración, identificación. VII ABSTRACT MEJIA FLORES ITZAYANA. IDENTIFICATION OF RECEPTORS FOR GLUCOCORTICOIDS IN BOVINE OOCYTES (Main Tutor Dra. María de Lourdes Juárez Mosqueda, SUPERVISORY COMMITTEE Dra. María Juana Antonieta Cote Vélez and Dr. Salvador Uribe Carvajal). Glucocorticoids (GC) have an essential role in controlling various physiological processes such as homeostasis, cellular immunity and the stress response. It is considered that the glucocorticoid receptor (GR) is present in the cells of all tissues. As in other species, heatstress affects the quality of oocytes and early embryonic development in the cattle. Although GR has been identified in the reproductive organs of the cow, there is little information on whether there is expression of GR in denuded oocytes. The aim of the present work was to identify the GR in the bovine oocytes. The first part of the study was the standardization of the technique of bovine oocyte maturation in vitro (IVM). Oocytes (type I and II) were obtained by aspiration from the ovaries of females sacrificed at a slaughterhouse and cultured in TCM-199 medium, supplemented with fetal bovine serum (FBS), eCG or FSH, hCG, gentamicin and with or without 0.2 mM / ml sodium pyruvate, under 5% CO2, 38.5 º C and 100% relative humidity. The results showed that the media added with 0.1 UI hCG, 0.5 µg FSH and 10% FBS allowed to obtain the higher percentage of mature oocytes (88%). This was validated by Hoechst staining and observation of the first polar body. The second part of the study was the GR identification in the bovine denuded oocytes for which immature and matured in vitro oocytes were used; cytoplasmic oocytes analysis was performed and the presence of GR was detected by Western Blot. The results provide evidence for the presence of GR in bovine oocytes and suggest that this protein may be responsible for the direct effects of glucocorticoids on the bovine oocyte. Keywords: oocyte, GR, glucocorticoids, maturation, identification. VIII ABREVIATURAS GC VPA CRH ACTH PKA StAR P450sCC AMPc CGB GR MR AND ARNm hGR DBD HBD AF NLS hsp HRE GRE GnRH LH FSH PEIV MIV FIV CIV Glucocorticoides Hormona Vasopresina Arginina Hormona liberadora de la hormona Corticotrópica Hormona adrenocorticotrópica Proteina cinasa A Steroidogenic Acute Regulatory citocromo P450 que corta la cadena lateral del colesterol Adenosina 3´5´monofosfato ciclica Globulina ligadora de Corticosteroides Receptor para Glucocorticoides Receptor para Mineralocarticoides Ácido desoxirribonucleico Ácido ribonucleico mensajero Receptor para glucocorticoides humano Del inglés DNA binding domain Del inglés Hormone binding domain Función de activación Señal de localización nuclear Proteína de choque térmico Elementos de Respuesta Hormonal Elementos de Respuesta a Glucocorticoides Hormona liberadora de Gonadotropinas Hormona Luteinizante Hormona Folículo Estimulante Producción de Embriones in vitro Maduración in vitro Fertilización in vitro Cultivo in vitro IX CCO RVG MII GMPc PKC EGF-like factor MAPK ERK PDE3A Cdc25B MPF CDK1 TGF SFB SVE ABS HHG 11βHSD RT-PCR PR ER hCG eCG FSH-p EGF DPBS PBS NP-40 HCl Complejo Cumulus Ovocito Rompimiento de Vesícula Germinal Metafase II Guanosina 3´5´-monofosfato cíclica Proteína cinasa C Factores de Crecimiento semejantes al Epidermal Proteína Cinasa Activada por Mitógeno Cinasas Reguladas Extracelularmente Fosfodiesterasa 3A Ciclo de división celular 25B Factor Promotor de la Maduración Cinasa Dependiente de Ciclina 1 Factores de Crecimiento Transformante Suero Fetal Bovino Suero de Vaca en Estro Albumina Sérica Bovina Hipotálamo-Hiposífis-Gonada 11βHidroxiesteroide Deshidrogenasa Transcriptasa revesar de Reacción en Cadena de la Polimerasa Receptor de Progesterona Receptor de Estrógenos Gonadotropina Corionica humana Gonadotropina Corionica equina Hormona Folículo Estimulante porcina Factor de Crecimiento Epidermal Solución amortiguadora de fosfato de Dulbecco Solución amortiguadora de fosfatos Nonil fenoxipolietoxiletanol-40 Ácido clorhídrico X NaCl EDTA NA3VO4 NaF H3PO4 CDTA DTT WB SDS-PAGE PVDF TBS Cc v/v Cloruro de sodio Ácido etilendiaminotetraacético Orto-vanadato de sodio Fluoruro de sodio Ácido fosfórico Ácido 1,2- ciclohexilenedinitrilotetracetico Ditiotreitol Western Blot Electroforesis en gel de poliacrilamida con dodecilsulfato sódico Polifluoruro de vinilideno Solución salina tamponada con Tris Condición corporal Volumen a volumen XI CONTENIDO Página RESUMEN ............................................................................................................. VI ABSTRACT ........................................................................................................... VII CONTENIDO ......................................................................................................... XI 1 INTRODUCCION .............................................................................................. 1 1.1 GLUCOCORTICOIDES ................................................................................. 1 1.2 ESTRES ...................................................................................................... 11 1.3 MADURACIÓN in vitro DE OVOCITOS BOVINOS ..................................... 15 1.4 ANTECEDENTES DE ESTUDIOS REALIZADOS SOBRE EL GR ............. 23 2 HIPOTESIS ..................................................................................................... 26 3 OBJETIVO GENERAL .................................................................................... 27 4 OBJETIVOS ESPECIFICOS ........................................................................... 27 5 MATERIAL Y METODOS ............................................................................... 28 5.1 FASES DEL ESTUDIO EXPERIMENTAL ................................................... 28 5.2 MATERIAL BIOLOGICO ............................................................................. 28 5.3 MADURACION in vitro DE OVOCITOS BOVINOS ..................................... 28 5.4 IDENTIFICACIÓN DEL RECEPTOR PARA GLUCOCORTICOIDES EN OVOCITOS DE BOVINO POR MEDIO DE WESTERN BLOT .................... 34 6 RESULTADOS ............................................................................................... 38 6.1 MADURACION in vitro ................................................................................ 38 6.2 IDENTIFICACIÓN DE RECEPTORES PARA GLUCOCORTICOIDES EN OVOCITOS DE BOVINOS .......................................................................... 41 7 DISCUSION .................................................................................................... 42 7.1 MADURACION in vitro DE LOS OVOCITOS DE BOVINO ......................... 42 7.2 IDENTIFICACIÓN DE RECEPTOR PARA GLUCOCORTICOIDES EN OVOCITOS BOVINOS ................................................................................ 45 8 CONCLUSIONES ........................................................................................... 49 9 PERSPECTIVAS ............................................................................................ 50 LITERATURA CITADA .......................................................................................... 51 XII LISTA DE CUADROS Página Cuadro 1 Constitución del medio de maduración in vitro de cada protocolo realizado. ................................................................................. 33 Cuadro 2 Resultados de la Cuantificación de proteínas por el método de Bradford en los lisados de ovocitos bovinos desnudos inmaduros y maduros. ............................................................................. 36 Cuadro 3 Realización de la curva estándar para la cuantificación de proteínas por el método de Bradford. ...................................................... 37 Cuadro 4. Expansión de las células del cumulus con los protocolos de maduración empleados para la estandarización de la maduración in vitro de los ovocitos bovino. ............................................. 39 Cuadro 5. Porcentaje de ovocitosde bovino madurados in vitro tomando como parámetros la expansión de las células del cumulus, la presencia del primer cuerpo polar y la tinción de Hoechst al emplear el protocolo 5. ............................................................................ 40 XIII LISTA DE FIGURAS Página Fig. 1 Ruta de la esteroidogenesis en la corteza adrenal. ...................................... 5 Fig. 2 Esquema del gen GR de humano. ................................................................ 8 Fig. 3 Estructura del GR. ........................................................................................ 9 Fig. 4 Cascada de señalización de los glucocorticoides. ...................................... 11 Fig. 5 Descripción esquemática del posible mecanismo del estrés calórico en la reproducción. ......................................................................... 13 Fig. 6 Ovocito bovino desnudo en donde la flecha señala el primercuerpo polar. ..................................................................................... 18 Fig. 7 Modelo propuesto de la reasunción de la meiosis en el ovocito folicular inducida por la LH. ......................................................................... 20 Fig. 8 Categorías de CCO bovino de acuerdo a la apariencia morfológica del citoplasma y células del cumulus ....................................... 22 Fig. 9 Ovocitos de bovino después de 24 hrs de maduración in vitro donde se puede observar que presentan pobre expansión de las células del cumulus. .................................................................................... 38 Fig. 10 a) Ovocitos de bovino madurados in vitro con el protocolo 5 donde se muestra la expansión de las células del cumulus. b) Mayor aumento de los ovocitos (200X). ...................................................... 40 Fig. 11 Ovocito de bovino teñidos con Hoechst 33342. ........................................ 41 Fig. 12 Western blot mostrando la inmunodetección de GR. ................................ 41 1 1 INTRODUCCION 1.1 GLUCOCORTICOIDES Originalmente los glucocorticoides fueron llamados así debido a su importancia en el metabolismo de la glucosa, actualmente son definidos como esteroides que ejercen sus efectos por unión a un receptor citosólico específico el cual media la acción de estas hormonas (Aron et al.,2004a). 1.1.1 Regulación Existen estudios que indican que los glucocorticoides (GC) juegan un papel esencial en el control de numerosos procesos fisiológicos y del desarrollo. En el desarrollo fetal, los glucocorticoides modulan ordenadamente la secuencia de diferenciación en los tejidos, mientras que en el adulto se involucran de manera esencial en la homeostasis, la inmunidad celular y la respuesta al estrés (Ballard, 1986). Con respecto al estrés, el sistema portal hipofisiario, mediante la interpretación de estímulos físicos y psicológicos, es el responsable de responder a un estímulo especifico de estrés; ocasionando primeramente el incremento inmediato y constante en la concentración de la hormona vasopresina arginina (VPA) y de la hormona liberadora de la hormona corticotrópica (CRH) y más tarde el de la hormona adrenocorticotrópica (ACTH), la cual responde después de un lapso mayor de tiempo, cuando las concentraciones de cortisol son altas (Dobson y Smith, 2000). El incremento en las concentraciones de ACTH estimula la síntesis y liberación de glucocorticoides. Los GC junto con los mineralocorticoides, estrógenos, progestágenos y andrógenos son hormonas esteroides derivadas del colesterol y son sintetizadas por las células endocrinas localizadas la glándula adrenal, el ovario y testículos, respectivamente (Tsai y O´Malley,1994; Aron et al.,2004a). Los GC se sintetizan en la corteza de la glándula adrenal, mientras que la parte central, la médula, sintetiza catecolaminas, principalmente epinefrina. Cabe 2 mencionar que la corteza adrenal se divide en tres capas: la zona glomerular, compuesta de grupos de células esféricas, localizadas justo debajo de la cápsula adrenal; la zona fascicular contiene células arregladas en columnas, es la lámina media y; la zona reticular contiene células en un patrón parecido a un enrejado, siendo la capa más profunda. El mayor producto de la zona fascicular y reticular son los GC (cortisol en humanos y corticosterona en roedores), los mineralocorticoides y los andrógenos (Aron et al., 2004a). Aunque la ACTH es la hormona trófica de la zona fascicular y reticular de la glándula adrenal y por ende el regulador principal de la producción de cortisol y andrógenos adrenales, existen otros factores producidos dentro de la adrenal como neurotransmisores, neuropéptidos y óxido nítrico que también participan en la regulación de estos compuestos. La CRH estimula la secreción pulsátil de la ACTH (Aron et al., 2004a). La secreción y regulación de CRH y de ACTH depende de tres factores: 1) la secreción episódica y de ritmo circadiano de la ACTH, 2) la sensibilidad al estrés del eje hipotálamo-hipófisis-suprarrenal y, 3) la retroalimentación negativa del cortisol sobre la secreción de CRH y ACTH. 1) Ritmo circadiano. Este proceso es el resultado de eventos del sistema nervioso central para regular el número y magnitud de los episodios de secreción de CRH y ACTH. Así, la secreción del cortisol es baja por la noche y continua disminuyendo hasta las primeras horas de sueño en las cuales sus niveles en plasma no son detectables. Durante la tercera y quinta hora de sueño existe un incremento en la secreción del cortisol, pero los episodios de secreción mayor inician en la sexta y octava hora de sueño y empieza a disminuir nuevamente al despertar; casi la mitad del cortisol diario total es secretado durante este último periodo. Después, la secreción del cortisol disminuye gradualmente durante el día, con episodios de secreción de baja magnitud; sin embargo, hay un aumento en la secreción de cortisol en respuesta al ejercicio y la 3 alimentación. Aunque este patrón de secreción es constante existen factores que pueden modificarlo como cambios en el patrón de sueño, exposición a días obscuros, hora de alimentación, el estrés físico y psicológico. 2) Respuesta al estrés. El incremento en plasma de ACTH y cortisol son característicos de una respuesta al estrés físico. ACTH y cortisol son secretados en minutos después de iniciado un estrés, y esta respuesta puede inhibir el ritmo circadiano si el estrés es prolongado. La respuesta al estrés se origina en él sistema nervioso central e incrementando la secreción de CRH por el hipotálamo y de ACTH por la hipófisis. 3) Retroalimentación negativa. Se piensa que la principal acción negativa de los glucocorticoides en la secreción de ACTH ocurre tanto en hipotálamo como en glándula hipófisis anterior, por medio de dos mecanismos: "Inhibición rápida de la retroalimentación” e “Inhibición lenta de la retroalimentación”. El primer mecanismo es dosis-dependiente, - por ejemplo depende de la tasa de aumento de la dosis de glucocorticoides-, pero no de la dosis de administración. Esta fase es rápida (dentro de unos minutos) y pasajera (menos de 10 minutos), por lo que sugiere la mediación de un mecanismo no nuclear ya que el fenómeno ocurre demasiado rápido para ser explicado por la influencia de los corticosteroides en la transcripción nuclear del RNAm específico para ACTH. La "retroalimentación lenta," es tiempo y dosis-dependiente; la administración continua de glucocorticoides ocasiona que los niveles de la ACTH también disminuyan de manera continua y que no respondan a la estimulación hasta culminar con la supresión de la CRH, la liberación de ACTH y atrofia de las zonas fascicular y reticular. Bajo estas condiciones,el eje hipotálamo-hipófisis-adrenal se suprime y no responde al estrés o la estimulación. Este tipo de retroalimentación 4 parece actuar a través del mecanismo clásico de receptor de glucocorticoides. Además de la retroalimentación negativa de corticoides, la ACTH también inhibe su propia secreción (retroalimentación de asa corta). (Aron et al.,2004a,b). 1.1.2 Síntesis Al igual que la síntesis de todas las hormonas esteroideas, la síntesis de los GC por la zona fascicular y reticular en la glándula adrenal inicia con el colesterol. Es decir cuando la glándula adrenal es estimulada por la ACTH se produce una rápida y aguda respuesta en la biosíntesis de hormonas esteroides, resultado de la movilización del colesterol a partir de lípidos almacenados en la membrana interna de la mitocondria. Esta rápida respuesta al estímulo de la esteroidogénesis es mediada por la proteína StAR (steroidogenic acute regulatory); esta proteína mitocondrial aumenta el transporte del colesterol de afuera de la mitocondria hacia la membrana interna de este organelo, la cuál es rica de la enzima P450scc o CYP11A1. Esta última proteína convierte el colesterol en ∆5-pregnenolona, iniciando así la esteroidogenesis (Waterman y Larry, 1997; Aron et al., 2004a) (Fig. 1). La cascada de señalización inicia cuando la ACTH se une con alta afinidad a los receptores de membrana de la corteza adrenal, activando a la adenil ciclasa y en consecuencia aumentando los niveles de AMPc (Adenosina 3´5´- monofostato cíclico), que por su parte activan a la proteína cinasa A intracelular (PKA) y a la proteína reguladora esteroidogénica aguda (StAR). La PKA por su parte induce la activación de la colesterolesterasa y la inhibición de la colesterol- ester sintetasa lo que induce el incremento en la formación de colesterol libre. Otro de los efectos de la ACTH, en la glándula adrenal, es aumentar la captación de las lipoproteínas. Como resultado la ACTH conduce a la síntesis rápida y secreción de esteroides por lo que los niveles en plasma de estas hormonas se elevan en minutos. (Aron et al., 2004a). 5 P450sCC (citocromo P450 que corta la cadena lateral del colesterol); P450C17 (17αhidroxilasa/citocromo P450 17,20-liasa); 3β-HSD (3β-hidroxiesteroide deshidrogenasa); P450c21 (citocromo P450 C21-hidroxilasa) y P450c11 (citocromo P450 11β-hidroxilasa). Tomado de: Waterman y Bischof, (1997). 1.1.3 Circulación La mayor parte de la actividad glucocorticoide está relacionada con la molécula de cortisol, el cual es secretado en un estado libre; sin embargo, esta hormona se une a proteínas plasmáticas para entrar en la circulación. La vida media del cortisol en plasma (60-90 minutos) es determinada por el grado de unión a las proteínas en plasma y por la tasa de inactivación metabólica. El cortisol se une principalmente a la globulina unidora de corticosteroides (CBG o Fig. 1Ruta de la esteroidogenesis en la corteza adrenal. 6 transcortina) y en menor grado a la albúmina. Cabe mencionar que los esteroides ligados son biológicamente inactivos mientras que los no-ligados o libres forman la fracción activa (Aron et al., 2004a). En condiciones basales, aproximadamente el 10 % del cortisol circulante se encuentra libre, aproximadamente el 75 % está ligado a CBG, y el resto está ligado a la albúmina; esta ultima proteína aunque tiene una capacidad mucho mayor para unir cortisol lo hace con menor afinidad debido a que se une de manera inespecífica, normalmente une 15% del cortisol circulante, porcentaje que aumenta cuando la concentración de cortisol total excede la capacidad de unión de CBG. Normalmente, el nivel de cortisol libre en plasma es aproximadamente 1 μg/dL, y es este cortisol activo el cual es regulado por ACTH (Aron et al., 2004a). 1.2.1 Receptor: estructura y activación La respuesta biológica de las células a los glucocorticoides es mediada por una proteína receptora específica, el receptor a glucocorticoides (GR), el cual se encuentra presente de manera ubicua en todos los tejidos (Beato, 1989; Franklyn, 2004). El GR puede presentarse en 2 isoformas moleculares diferentes, el GRα y el GRβ, con 777 y 742 aminoácidos, respectivamente. Ambas isoformas se han encontrado juntas en casi todos los tejidos del humano (Holm et al., 1999). Los receptores a esteroides son una superfamilia de factores de trascripción ligando-inducible, que controlan una variedad de funciones fisiológicas, como el metabolismo, el desarrollo y la reproducción, a través del control en la trascripción de genes blanco específicos (Heitzer et. al., 2007). Los receptores a las hormonas esteroides, como los de los glucocorticoides y de otros receptores relacionados con ligandos no esteroides (como por ejemplo la hormona tiroidea, el ácido retinoico o la vitamina D3) se sitúan en el interior de la célula actuando directamente sobre la expresión genética al unir a su ligando. De hecho existen diferencias con respecto a la localización subcelular entre los receptores de esteroides. El GR, posiblemente el receptor de aldosterona y el 7 receptor de mineralocorticoides (MR), se encuentra en el citoplasma mientras que por el contrario, los receptores relacionados con ligandos no esteroides podrían hallarse en el núcleo, probablemente asociados con el ADN, aunque no necesariamente a la región del promotor. Otros, como el receptor de hormonas tiroideas puede tener localización nuclear, citosólica o hallarse en la membrana de la mitocondria (Adcock e Ito, 2000). En los mamíferos, el gen de los receptores esteroideos se ha conservado evolutivamente por lo que deriva de un ancestro común originado hace 400 millones de años. El gen del GR humano (hGR) es el más estudiado, este gen se localiza en el brazo largo del cromosoma 5 y está compuesto de 9 exones (Fig. 2a). En el ARN mensajero maduro (ARNm), el exón 1 representa la región no traducida 5´, mientras que los exones 2-9 codifican para la proteína y la región no traducida 3´. Además, el exón 1 esta compuesto de varias variantes independientes llamadas 1A-1J, cada una de ellas contiene su propio sitio de inicio de la transcripción y promotores únicos. Las variedades de promotores, los sitios de unión a los factores de transcripción y los sitio de inicio de la transcripción se piensa sean responsables de las diferencias en la expresión génica del hGR en las diferentes partes del cuerpo (Fig. 2b) Comparablemente al exón 1 el exón 9 puede ser madurado alternativamente para producir las 2 isoformas más ampliamente conocidas GRα y GRβ (Revollo y Cidlowski, 2007) (Fig. 2c). El GRα es la isoforma predominante y la única que tiene capacidad para unirse a la hormona y, por lo tanto, para realizar funciones de activación o represión. El GRβ se forma como consecuencia de un mecanismo alternativo de maduración (corte y empalme) del ARNm del GR, y difiere de la isoforma α tan sólo en los últimos aminoácidos del extremo C-terminal. Esta diferencia podría ser lo que incapacita al GRβ para unir a la hormona (Barnes, 1996). 8 a) Estructura del gen de GR compuesto por 9 exones. b) Sitios de iniciación alternativos del GR. c) Mecanismo alternativo de maduración del ARNm.Tomado de: Revollo y Cidlowski, (2009). Por otra parte, el receptor cuenta con el dominio N-terminal, el dominio central de unión al DNA (DBD, del inglés DNA binding domain) y el dominio C- terminal de unión a la hormona (HBD del inglés Hormone binding domain). Respecto al dominio N-terminal este contiene el dominio de activación AF-1 (o independiente de la hormona) relacionado con la actividad transcripcional y la unión con proteínas coactivadoras y factores de transcripción (Cosío et al., 2005). Pos su parte el DBD cuenta con 2 dedos de zinc que le permiten la unión al DNA, mientras que el dominio C-terminal contienea la región AF-2, responsable de la unión a la hormona, y la señal de localización nuclear (NLS) (Revollo y Cidlowski, 2007) (Fig. 3). Fig. 2 Esquema del gen GR de humano. 9 El GR en su estado inactivo se encuentra en el citoplasma y unido a través del extremo C-terminal a un complejo hetero-oligomérico, que consiste del GR (100 KDa), dos proteínas de 90 KDa, que pertenecen a la familia de proteínas activadas por calor (heat shock proteins o hsp) o también llamadas chaperonas, además de otras proteínas (Barnes et al., 1998; Adcock e Ito, 2000). Por otra parte existen secuencias en el DNA a las cuales se unen estos receptores, llamadas elementos de respuesta a hormonas (HRE, hormone response elements), en el caso para los GC reciben el nombre de GRE. Estos elementos pueden estar situados cerca de la región del promotor de los genes regulados o muy lejos de él y, en algunos casos, formando parte del primer intrón y son responsables de potencializar la tasa de transcripción del gen en el que se localizan (Adcock e Ito, 2000). Las hormonas esteroides por ser de naturaleza lipídica pueden entrar a las células blanco por difusión simple y subsecuentemente unirse a su receptor afín (Tsai y O´Malley, 1994). Cuando la hormona se une al GR se induce un cambio en la conformación del receptor provocando su disociación de las hsp, exponiéndose además la Fig. 3 Estructura del GR. Tomado de: Revollo y Cidlowski, (2009). 10 secuencia de translocación nuclear dentro del DBD y una vez dentro del núcleo se une al ADN a través de los 2 dedos de zinc que contiene este dominio; la región amino terminal de este dominio contiene los aminoácidos que reconocen el GRE, llamada caja P, por lo que ha sido implicada en la especificidad de unión del receptor a esta región. Por otra parte, debido a la secuencia palindrómica de 15 pares de bases de GRE (GGT ACA NNN TGT TCT) el GR se une en forma de homodímero para activar así la transcripción génica. Aunque la especificidad de la unión del receptor a la secuencia del GRE del ADN esta determinada por los tres aminoácidos adyacentes al primer dedo de zinc, la región carboxilo terminal del segundo dedo de zinc en también necesaria para la unión al ADN, ya que mutaciones en esta región generan un receptor inactivo (Beato, 1989; Adcock e Ito, 2000) (Fig. 4) De manera general el complejo hormona-receptor (receptor activado) al unirse a la secuencia HRE del ADN facilita, en el sitio promotor, el ensamblaje y estabilización del complejo de preiniciación transcripcional para estimular la transcripción de los genes sensibles a esteroides. Los productos de los genes sensibles a esteroides primeramente son responsables de la regulación de funciones biológicas como la reproducción, desarrollo, homeostasis y conducta, ya sea directamente o a través del control transcripcional de otros genes (Tsai y O´Malley, 1994). 11 GR: receptor de glucocorticoides; GRE: elemento de respuesta a glucocorticoides. Tomado de: Revollo y Cidlowski, (2009). 1.2 ESTRES Un mecanismo que altera las funciones biológicas reguladas por el complejo GC-GR es el estrés. Bajo condiciones de producción animal el estrés puede ser definido como la inhabilidad de un animal para responder a las condiciones de su entorno; fenómeno que se manifiesta cuando el animal no logra su potencial genético, por ejemplo la tasa de crecimiento, producción de leche, resistencia a enfermedades o fertilidad (Dobson y Smith, 2000) Fig. 4 Cascada de señalización de los glucocorticoides. 12 Los bovinos, como otros animales homeotérmicos, responden a condiciones de estrés estableciendo prioridades fisiológicas para mantener funciones críticas y como resultado, otras funciones fisiológicas se ven comprometidas; por ejemplo, un mecanismo homeocinético para prevenir la hipertermia en los animales expuestos a un estrés calórico es la disminución en el consumo de alimento; así resulta también una reducción en la motilidad del rumen y una tasa de crecimiento precaria. Además, la falla o la habilidad insuficiente para regular la temperatura corporal pueden tener consecuencias negativas en el aspecto reproductivo, debido a que las temperaturas elevadas causan alteraciones en el espermatozoide, los ovocitos y en la implantación de los embriones. (Aréchiga, 2005). 1.2.2 Efecto del estrés calórico sobre el eje hipotálamo-hipófisis- ovario Los principales factores que regulan la actividad del ovario son la hormona GnRH (Hormona liberadora de Gonadotropinas) producida por el hipotálamo y las gonadotropinas LH (Hormona Luteinizante) y FSH (Hormona Folículo Estimulante) secretadas por la hipófisis. En los mamíferos, el efecto del estrés calórico sobre las concentraciones de LH en sangre es inconsistente puesto que mientras algunos autores no encuentran cambios en la concentración de esta hormona, otros indican una disminución de la misma. Adicionalmente, en bovinos sometidos a estrés calórico, en lo que respecta a los patrones de secreción de LH, se ha encontrado que en novillas aunque la amplitud de los pulsos disminuye no se producen cambios en la frecuencia de secreción de la hormona mientras que en las vacas si; aunque la razón de esta diferencia no es clara, se ha sugerido que esto puede estar relacionado con el nivel preovulatorio de estradiol, ya que en las vacas la amplitud de los pulsos preovulatorios de LH y GnRH en plasma se encuentran disminuidos cuando existe baja concentración plasmática de estradiol pero no al contrario. De manera notable se ha encontrado que las concentraciones plasmáticas de 13 estradiol se reducen en vacas por el estrés calórico, este efecto es consistente con la disminución de las concentraciones de LH y la baja dominancia del folículo seleccionado, lo que resulta en una pobre expresión del estro y por lo tanto fertilidad reducida (De Rensis y Scaramuzzi, 2003). Sin embargo, los mecanismos por los cuales el estrés calórico altera las concentraciones circulantes de las hormonas reproductivas no son claros. Se ha sugerido que el incremento en la secreción de corticosteroides puede inhibir la secreción de GnRH y LH o que el estrés calórico puede actuar directamente en el ovario disminuyendo su sensibilidad a las gonadotropinas (Fig. 5) (De Rensis y Scaramuzzi, 2003). 1.2.3 Efecto del estrés calórico en el ovocito y embrión. Estudios realizados en diferentes épocas del año han mostrado que la proporción de ovocitos clasificados morfológicamente normales es menor durante Fig. 5 Descripción esquemática del posible mecanismo del estrés calórico en la reproducción. Tomado de: De Rensis y Scaramuzzi, (2003). 14 el verano que en el invierno. También, en los meses de verano se ha encontrado que una menor proporción de ovocitos, fertilizados in vitro, se desarrollaron hasta la etapa de blastocitos. Además el efecto del estrés calórico puede verse reflejado tiempo después de que las vacas fueron expuestas al mismo, es decir la exposición de los folículos en desarrollo a altas temperaturas durante el verano, tiene un efecto en la calidad de los ovocitos en el otoño; lo cual es consistente con la baja fertilidad observada durante el otoño, aun cuando las temperaturas ambientales son menores (Hernández, 2005). Lo anterior posiblemente sea debido a que esta exposición durante el verano reduce el grado de dominancia del folículo dominante y la supervivencia de los folículos subordinados de tamaño medio; e incrementa la duración de la dominancia del folículo preovulatorio por lo que más de un folículo dominante puede desarrollarse y esto podría explicar también el incremento en nacimientos gemelares observados en el verano(De Rensis y Scaramuzzi, 2003). Por otra parte, además de que el estrés térmico afecta la calidad de los ovocitos también afecta el desarrollo embrionario temprano (Hernández, 2005); en las vacas durante el estrés térmico el ambiente intrauterino se ve comprometido debido a que se produce disminución en el flujo sanguíneo del útero y un incremento en la temperatura uterina. Estos cambios inhiben el desarrollo embrionario, incrementan la pérdida del embrión temprano y la proporción de inseminaciones poco exitosas (De Rensis y Scaramuzzi, 2003). Así, los ovocitos pueden afectarse ya sea por un efecto directo de la temperatura o a través del efecto que tiene el estrés térmico en el desarrollo folicular (Hernández, 2005). Adicionalmente, bajo condiciones in vitro, la exposición de los embriones a temperaturas equivalentes a la temperatura rectal de las vacas bajo estrés térmico (41° C), provoca disminución en la proporción de embriones que llega a la etapa de blastocito. La susceptibilidad de los embriones al estrés térmico disminuye conforme los embriones avanzan en su desarrollo; los embriones de dos células son más susceptibles que los embriones en la etapa de mórula. Sin embargo, independientemente de la etapa del desarrollo embrionario en que los embriones 15 sean susceptibles al estrés térmico, el resultado final es un aumento en la muerte embrionaria (Hernández, 2005). Para evaluar el efecto del estrés calórico sobre la calidad del ovocito y del embrión, se han desarrollado técnicas de cultivo in vitro de estos, para elucidar el mecanismo por el cual el calor ejerce un daño o cambios en el potencial del desarrollo (Ju et al.,2005). 1.3 MADURACIÓN in vitro DE OVOCITOS BOVINOS Como es conocido la selección genética y los esquemas de cruzamiento pueden ser optimizados con la producción de embriones in vitro (PEIV). Esta técnica se encuentra integrada por tres etapas: 1) la maduración in vitro de ovocitos (MIV), 2) la fertilización in vitro (FIV) y 3) el cultivo in vitro (CIV) de los embriones. Actualmente los resultados logrados con la PEIV son alrededor del 30 a 40 % de blastocistos. Estos resultados tan bajos han sido atribuidos entre otras cosas a la población heterogénea de ovocitos obtenidos de los folículos presentes en los ovarios utilizados (Van Blerkom et al., 1990). Para obtener los ovocitos a gran escala, los ovarios utilizados se pueden adquirir después del sacrificio de las hembras o por ovariectomía. La forma más común y económica para la obtención de los ovocitos con fines experimentales, es el aprovechamiento de los ovarios de vacas sacrificadas en los rastros (Gordon, 2003). El desarrollo in vitro de los ovocitos está íntimamente relacionado con el grado de desarrollo estructural que adquiere durante la etapa folicular previa. El folículo es una estructura ovárica con dos funciones, producción de hormonas y de ovocitos aptos para ser fecundados (Gordon, 2003). Los ovocitos que residen dentro de los folículos ováricos están recubiertos por células de la granulosa (células del cumulus) formando el complejo cumulus-ovocito (CCO), manteniendo una comunicación con estas células a través de uniones comunicantes. (Tripathi et al., 2010). De manera particular, la división meiótica del ovocito se detiene durante el crecimiento folicular y son los folículos antrales los que tienen la particularidad 16 de mantener el arresto meiótico, el cual se reinicia después de la liberación (ovulación) y termina después de la fecundación de óvulo. In vitro la división meiótica puede continuar en forma espontánea después de que el ovocito es retirado del folículo (Pincus y Enzmann, 1935). Durante cada ciclo estral el número de folículos en desarrollo difiere según la especie y depende también en forma directa del peso de los animales, donde el tamaño del ovocito está correlacionado con la capacidad de desarrollo del folículo. Generalmente los ovocitos competentes para madurar deben medir como mínimo 110μm de diámetro, por lo que cuanto mayor sea el tamaño folicular mayor será la capacidad del ovocito de lograr el estado de ruptura de la vesícula germinal (RVG), la fecundación y posterior desarrollo (Gordon, 2003). 1.3.1 Mecanismo celular de la maduración de ovocitos de mamíferos El ciclo celular meiótico en los ovocitos inicia durante la etapa fetal y al momento del nacimiento permanece arrestado en la etapa de diploteno de la primera profase meiótica; dependiendo de la especie mamífera permanecerá en esta etapa por meses o años dentro de un microambiente folicular particular. Sólo después de la pubertad los ovocitos plenamente desarrollados comenzaran a reanudar la meiosis que es estimulada por el aumento de gonadotropinas (Sun et al., 2009; Tripathi et al., 2010). La maduración del ovocito es definida como el reinicio y terminación de la primera división meiótica y la subsecuente progresión a metafase II (MII); durante esta, los procesos de maduración nuclear y citoplasmático son esenciales para la fertilización y el desarrollo embrionario temprano (Gordon, 2003). Dentro de los procesos nucleares se encuentran la RVG para que los cromosomas homólogos se separen, expulsándose el primer cuerpo polar (Fig. 6), quedando la cromatina materna arrestada en metafase II. Los cambios que ocurren en el ovoplasma, llamados maduración citoplasmática, incluyen modificaciones en el citoesqueleto, 17 la redistribución de los organelos, reducción de los niveles de RNAm y cambios en los patrones de síntesis proteica (Sun et al.,2009). Dentro de la redistribución de organelos está la de las mitocondrias del centro de ovocito hacia la periferia; su movimiento hacia las áreas de mayor consumo de energía es crucial para el ovocito ya que estas juegan un papel esencial de la maquinaria metabólica, al ser responsables de proporcionar la energía que se consume durante el proceso de maduración (Ferreira et al., 2009). Otras estructuras que también son redistribuidas son los gránulos corticales (exclusivos sólo de los ovocitos y producidos por el aparato de Golgi); originalmente estos se localizan en el centro del ovocito pero conforme este progresa por la metafase son translocados hacia la periferia del ovocito. Esta translocación constituye uno de los signos ultraestructurales más obvios de la maduración citoplasmática. La exocitosis de los gránulos corticales (reacción cortical) es uno de los mecanismos usados por el ovocito para prevenir la poliespermia, pues cambia las propiedades físicas y químicas de la zona pelúcida ya que dentro de su composición se incluyen enzimas (además de una población diversa de proteínas, moléculas estructurales y glicosaminoglicanos) (Ferreira et al., 2009). Por otra parte, además de los reguladores del ciclo celular, otras moléculas son importantes para la progresión de la maduración y el desarrollo la embriogénesis temprana; la síntesis y acumulación de estas moléculas en el ovocito es considerada como un marcador de la maduración citoplasmática. Así, el glutatión es un marcador biológico de la maduración citoplasmática; su concentración intracelular se incrementa conforme el ovocito progresa de vesícula germinal a la etapa de metafase II. Varios estudios han mostrado que esta enzima juega un papel fundamental en la protección celular contra el daño oxidativo de la eliminación de las especies reactivas del oxígeno (ROS), pero después de la fertilización, su actividad se relaciona con la descondensación de la cromatina del espermatozoide, la subsecuente activación del ovocito y la formación del 18 pronúcleo masculino, además de promover el desarrollo embrionario (Ferreira et al., 2009 y Curnow et al., 2010). La flecha señala el primer cuerpo polar. Está bien establecido que el arresto meiótico es reguladopor los niveles de AMPc en el ovocito (Mehlmann, 2005); una de las hipótesis mantenida desde hace mucho tiempo señala que el AMPc es transferido de las células de la granulosa al ovocito a través de la uniones comunicantes. Sin embargo, recientemente se ha mostrado, por lo menos en el ratón, que los niveles intracitoplasmicos de AMPc en el ovocito son esenciales para el mantenimiento del arresto meiótico, además de que el GMPc (Guanisina 3´5´-monofosfato cíclica) también actúa como una señal inhibitoria y mantiene él arresto meiótico en los mamíferos. El GMPc pasa de las células de la granulosa al ovocito a través de las uniones comunicantes e inhibe en este la hidrólisis del AMPc por la fosfodiesterasa 3A (PDE3A) (Tripathi et al., 2010). El reinicio de la meiosis en el ovocito se da como respuesta al pico preovulatorio de LH producida por la hipófisis durante el estro, poco antes de la ovulación. Los receptores a LH están localizados en las células de la granulosa por lo que el mecanismo(s) por el cual esta hormona estimula la maduración del ovocito es indirecto; la acción de LH sobre las células de la granulosa se traduce Fig. 6 Ovocito bovino desnudo en donde la flecha señala el primer cuerpo 19 en cambios en las moléculas de señalización (AMPc y GMPc) en el ovocito para reiniciar la meiosis (Mehlmann, 2005). Se ha establecido que como respuesta al pico de LH en las células de la granulosa se produce incremento en los niveles de AMPc, lo cual provoca la activación de PKA y de la proteína cinasa C (PKC) las que a su vez inducen la expresión de factores de crecimiento semejantes al epidermal (EGF-like factors), como la amfiregulina y la epiregulina. Estos EGF-like factors vía receptores en las células de la granulosa inducen la activación de la proteína cinasa activada por mitógeno (MAPK), específicamente MAPK3/1 (también conocidas como ERK1/2 o cinasas reguladas extracelularmente). La activación de la MAPK bloquea la comunicación entre el ovocito y las células que lo rodean a través de la fosforilación de las proteínas de las uniones comunicantes. El cierre de las uniones además de producir una disminución en los niveles de AMPc dentro del ovocito también produce la reducción en la transferencia de GMPc de las células del cumulus hacia el ovocito. La reducción en los niveles de GMPc permite la activación de PDE3A (Fosfodiesterasa 3A) lo que ocasiona que los niveles de AMPc en el ovocito disminuyan rápidamente (Tripathi et al., 2010). Por otra parte, la reducción del AMPc en el ovocito ocasiona la inactivación de la PKA; en ausencia de PKA, la fosfatasa Cdc25B (ciclo de división celular 25B) ya no es fosforilada por lo que se mantiene es su estado activo. Cdc25B participa en la activación del complejo MPF (Factor promotor de la maduración), dicho complejo es inactivado por la fosforilación de las cinasas Wee1/Myt, por lo tanto lo que hace Cdc25B es desfosforilar a CDK1 (Cinasa dependiente de ciclina 1) del complejo MPF, reiniciandose la meiosis del arresto de diploteno (Tripathi et al., 2010) (Fig. 7). 20 1.3.2 Criterios de selección del CCO La clasificación que se realiza para seleccionar a los ovocitos que serán utilizados para la MIV (maduración in vitro) es sumamente importante y se basa en una evaluación visual de las características morfológicas. Al igual que con la selección por el tamaño del ovocito, la morfología de los CCO´s se estableció como criterio para seleccionar a los más adecuados para ser cultivados (Madison et al., 1992; Blondin y Sirard, 1995; Hazeleger et al., 1995; Hosoe y Shioya, 1997). Fig. 7 Modelo propuesto de la reanudación de la meiosis en el ovocito folicular inducida por la LH. AC (adenil ciclasa), MAPK (Proteina cinasa activada por Mitógeno), GPR3 (Receptor acoplado a proteína G), Gs (Proteína G estimulante), PDE3A (Fosfodiesterasa 3A), PKA (Proteína cinasa A), cdc25b (fosfatasa del ciclo de división celular 25B), RVG (Rompimiento de la vesícula germinal), Wee1/Myt1 (cinasas para la progresión del ciclo celular), MPF (Factor promotor de la maduración), CDK1 (cinasa dependiente de ciclina 1) y CyB (ciclina B). Tomado de: Tripathi et al., (2010). 21 Según el autor las categorías de clasificación varían en numero, para fines prácticos se deberán cultivar sólo los CCOs que posean un cumulus denso, con un mínimo de 5 capas y que cubran la totalidad de la superficie del ovocito; además su citoplasma debe de ser de color gris oscuro uniforme y no contener manchas (Gordon, 2003). La primera clasificación del CCO fue propuesta por Leibfried y First (1979), a partir de esas fechas muchas clasificaciones han sido propuestas considerándose la cantidad de las capas de las células del cumulus y la densidad de estas células foliculares que rodean al ovocito. La clasificación más empleada actualmente es la de De Loos (1989) que distingue 4 categorías del CCO; esta evalúa la compactación y transparencia de las células del cumulus que revisten al ovocito y la homogeneidad y transparencia del ovoplasma (Fig. 8). Clasificación según De Loos: Categoría 1: CCO cubierta de multicapas compactas de células, ovaplasma homogéneo, CCO ligeramente transparente. Categoría 2: CCO cubierta de multicapas compactas de células, ovoplasma homogéneo pero con la presencia de una zona obscura en la periferia del ovocitos, CCO ligeramente obscuro y menos transparente. Categoría 3: CCO cubierta celular poco compacta, ovoplasma irregular con zonas obscuras, CCO obscuro e irregular. Categoría 4: Células del cumulus expandidas formando puntos obscuros en una matriz gelatinosa, CCO obscuro e irregular. 22 Fig. 8 Categorías de CCO bovino de acuerdo a la apariencia morfológica del citoplasma y células del cumulus. (Imagen tomada de Stojkovic, 2001). a: categoría 1; b: categoría 2; c: categoría 3 y d: categoría 4. In Vitro los mejores resultados de maduración se obtienen con los CCO de la categoría 1 y 2 (Fukui y Sakuma, 1980; De Loss, 1989; Chian y Niwa, 1994; Hawk y Wall, 1994,). Para proporcionar al ovocito, de elementos similares a los disponibles in vivo, los medios de cultivo de maduración pueden contener hormonas gonadotrópicas (FSH y LH, estradiol, suero, células somáticas para co-cultivo por ejemplo: células del cumulus, de la granulosa, de la teca interna, oviducto, útero, células de hígado de rata, búfalo), aminoácidos y factores de crecimiento transformante (TGF-α, TGF-β). El objetivo es obtener el mayor porcentaje de ovocitos que logren un desarrollo hasta la etapa de blastocisto en los sistemas de cultivo in vitro. Uno de los medios de cultivo de ovocitos bovinos empleado con mayor frecuencia en los laboratorios de fertilización in vitro (FIV) es el medio de cultivo de tejidos 199 (TCM-199). Generalmente los medios para la MIV emplean fuentes proteínicas de diferente origen, las más utilizadas son: el suero fetal bovino (SFB), suero de vaca en estro (SVE) y la albúmina sérica bovina (ASB). El suero está constituido por aminoácidos, hormonas, factores de crecimiento, vitaminas y otras substancias que el ovocito requiere para su maduración (Gordon, 2003). El desarrollo de la MIV ha abierto la posibilidad de estudiar el efecto del estrés calórico y de los GC durante el desarrollo del ovocito. 23 1.4 ANTECEDENTES DE ESTUDIOS REALIZADOS SOBRE EL GR Estudios recientes, en la rata, han identificado receptores a glucocorticoides en células del ovario y testículos donde tienen acción directa en la esteroidogénesis gonadal, tanto in vivo como in vitro. El mecanismo por el cual el eje Hipotálamo Hipófisis Gonadal (HHG) puede influir en la función reproductiva es por un efecto directo de los glucocorticoides en las gónadas (testículos y ovarios). Estos compuestospueden intervenir en los tres niveles del eje hipotálamo- hipófisis-gonadal: 1) a nivel del hipotálamo disminuyendo la síntesis y la liberación a GnRH; 2) en la glándula hipófisis anterior inhibiendo la síntesis o liberación de gonadotropinas y 3) a nivel de las gónadas modulando directamente la esteroidogénesis y/o gametogénesis. Esta propuesta está sustentada en numerosos estudios que indican que la administración de glucocorticoides sintéticos puede disminuir significativamente la liberación de GnRH por el hipotálamo e inhibir indirectamente la liberación de LH y FSH en la hipófisis (Yang et al., 1990). En el caso de Xenopus laevis se ha encontrado que las condiciones de estrés térmico repercuten en las etapas tempranas de la ovogénesis y esto se ve reflejado en la calidad del ovocito y en la fertilidad de los mismos (Gordon, 2003). En esta especie, usando Northern blot, se encontró que el GR se expresa en el ovocito y que puede funcionar como un modulador en el desarrollo embrionario temprano (Gao et al., 1994). Otro estudio realizado en ratas, por medio de la técnica de transcriptasa reversa de la reacción en cadena de la polimerasa (RT-PCR), mostró que la expresión de GR en las células de la granulosa se lleva a cabo de manera constitutiva durante las diferentes etapas del desarrollo folicular y la luteinización. Sin embargo los autores encontraron que existe la expresión diferencial de las 2 isoformas de la enzima 11β-hidroxiesteroide deshidrogenasa (11βHSD): la 11βHSD1 reductasa y de la11βHSD2 deshidrogenasa, por lo que sugieren que 24 esto pude actuar como un mecanismo clave para controlar la acción de los glucocorticoides durante el desarrollo folicular (Tetsuka et al., 1999). En el caso de bovinos, Schäubli et al., (2008) encontraron que durante la gestación tardía y alrededor del término, la pared uterina intercaruncular expresa receptores para progesterona (PR), estrógenos (ER) y glucocorticoides, distribuidos en un patrón de localización y tipo celular especifico; además encontraron que los cambios hormonales durante este periodo influyeron sólo ligeramente en la expresión de GR, mientras PR y ERα no mostraron cambios. También encontraron que existió una influencia de la progesterona, los estrógenos y los glucocorticoides en la expresión de sus propios receptores y en las funciones uterinas, como la contractibilidad y producción de prostaglandina y oxitocina. Otro estudio realizado en bovinos, en donde evaluaron la maduración nuclear (progresión a metafase II) y citoplasmática (translocación de gránulos corticales a la ovolema) de lo ovocitos bajo estrés-calórico (41ºC), después de 24 horas de maduración, mostró que este no tuvo efecto sobre los parámetros evaluados, sin embargo, hubo una reducción en el tiempo necesario para llegar a la maduración (de 4 a 6 horas) (Edwards et al., 2005). En cuanto al efecto de los GC sobre la maduración de los ovocitos y de su capacidad de fertilización, in vitro, empleando ovocitos de cerda, la adición de diferentes concentraciones de dexametasona al medio de maduración y la maduración de los mismos durante diferentes tiempos, mostraron que en el caso de CCO la concentraciones de 5 μg/ml y 10 μg/ml permitió la maduración de los ovocitos en un 52% y 48%, respectivamente, mientras que en el caso de ovocitos desnudos los porcentajes fueron menores, 43% y 35% respectivamente. El estudio menciona que el efecto de la dexametasona fue mayor a las 48 h de cultivo y que aparentemente la inhibición de la maduración del ovocito es mediada por las células de cumulus oophorus (Yang et al,, 1990). De lo antes señalado tal parece que los ovocitos de diferentes especies son capaces de responder al estrés, en el caso de los bovinos existe escasa información que señale la presencia del GR en dichas células y la relación que 25 pudiera tener la presencia de este receptor con la respuesta al estrés. Debido a ello se propuso en el presente trabajo buscar la presencia del receptor para glucocorticoides en los ovocitos bovinos cultivados in vitro. Esto como un primer paso para estudiar la respuesta del ovocito de esta especie a las condiciones de estrés calórico. 26 2 HIPOTESIS Si el receptor a glucocorticoides es constitutivo en las células de los mamíferos este debe estar presente en el ovocito de bovino inmaduro y/o en el maduro. 27 3 OBJETIVO GENERAL Identificar o no, al receptor para glucocorticoides en los ovocitos bovinos inmaduros y en los maduros bajo condiciones in vitro. 4 OBJETIVOS ESPECIFICOS Determinar la presencia del GR en los ovocitos de bovinos y si su presencia se relaciona con el estado de maduración del mismo, por medio de: 1. Maduración de ovocitos de bovino in vitro (IVM). 2. Inmunodetección de receptores a glucocorticoides en ovocitos inmaduros y maduros. 28 5 MATERIAL Y METODOS 5.1 FASES DEL ESTUDIO EXPERIMENTAL La fase experimental del estudio constó de dos fases: 1.- Maduración in vitro de los ovocitos bovinos: la cual se realizó en Departamento de Morfología de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la Universidad Nacional Autónoma de México. 2.- Identificación de GR por medio de Western blot: realizada en colaboración con el laboratorio a cargo del Dr. Salvador Uribe Carvajal, en el Instituto de Fisiología Celular de la Universidad Nacional Autónoma de México. 5.2 MATERIAL BIOLOGICO Se utilizaron ovarios de vacas sacrificadas en el rastro municipal ubicado en la localidad de Temamatla, Estado de México. 5.2.1 Colección y transporte del material biológico El transporte de los ovarios del rastro al laboratorio se realizó bajo condiciones de temperatura ambiente (25-27°C) en medio de transporte el cual estaba constituido de cloruro de sodio al 9% y 1% de gentamicina (100mg/ml), en un frasco de plástico con capacidad de 1.5 litros y transportados en un termo para mantener la temperatura. 5.3 MADURACION in vitro DE OVOCITOS BOVINOS 5.3.1 OBTENCIÓN DE LOS OVOCITOS BOVINOS Una vez en el laboratorio los ovarios se colocaron en un vaso de precipitado, que contenía 50 ml de medio de transporte a 25º C. Los ovarios fueron lavados de 2-5 veces con dicho medio hasta retirar los detritus celulares y restos de sangre. 29 Para la colección o recuperación de ovocitos, a partir de ovarios obtenidos de animales sacrificados, se emplean diferentes técnicas, esto con la finalidad de obtener el mayor número de ovocitos posibles sin causar daño a la integridad morfológica y estructural de los mismos. La recolección de ovocitos bovinos por la técnica de aspiración de los folículos es el método más comúnmente empleado (Katska, 1984; Sirad et al., 1985; Epigg y Schroeder, 1986; Savio et al., 1988; Gordon y Lu, 1990; Carolan et al., 1992; Revel et al, 1995;). La ventaja de la técnica de aspiración folicular en la recuperación de ovocitos a gran escala es que es más rápida en comparación a la disección (Katska, 1984; Gordon y Lu, 1990; Gordon, 2003). Mientras que la técnica de disección, permite obtener el complejo cumulus ovocito con una mejor calidad que la aspiración, pero también se obtiene una mayor cantidad de detritus celulares, lo que aumenta el tiempo de selección del complejo cumulus-ovocito. (Katska, 1984; Gordon, 2003). El promedio de ovocitos recuperados por la técnica de aspiración es de 10-16 ovocitos por ovario, de los cuales entre el 45-78% de estos presenta una calidad del Complejo Cumulus – Ovocito (CCO) aceptable. Por disección se han obtenido de 16-21 ovocitos por ovario y de éstos un 72-83% presentan buena calidad del CCO (Carolan, 1992). Tales datossugieren que la buena calidad de los ovocitos puede ser más difícil de conseguir cuando se hace aspiración. Sin embargo, algunos investigadores han trabajado con ambas técnicas, para ello después de realizar la aspiración folicular realizan la disección, obteniendo de esta manera una mayor cantidad de ovocitos por ovario (Gordon, 2003). En este estudio se decidió utilizar la combinación de ambas técnicas, esto tomando en consideración que los ovarios obtenidos de las vacas sacrificadas en los rastros presentaban escasos folículos visibles en la superficie del ovario con el diámetro requerido para ser puncionados; por lo que se realizó primero la aspiración de los folículos que contaban con un diámetro de 2-8 mm. La disección, únicamente se realizó en aquellos ovarios que presentaban a la vista una mayor cantidad de folículos. Esto nos permitió tomar primero aquellos ovocitos que tenían el mayor potencial de desarrollo y la obtención de la mayor cantidad de 30 ovocitos presentes en el ovario, reduciendo así el tiempo de selección de los ovocitos morfológicamente normales. Para la aspiración del complejo cumulus-ovocito (CCO) se utilizó una jeringa hipodérmica de 5 ml con una aguja de 18G X 38mm conteniendo 1-2 ml de medio de manipulación (TCM-199 - 25mM de HEPES). Después se llevó a cabo la disección de los ovarios, utilizando una hoja de bisturí se realizaron cortes transversales y longitudinales en la superficie de los ovarios; las incisiones fueron lavadas con medio de manipulación a 23-25 ºC, empleando una jeringa hipodérmica de 10 ml y una aguja del número 16. El líquido colectado del lavado, así como el obtenido de la aspiración se colocó en cajas de Petri, identificadas cada una de acuerdo a la técnica de colección empleada. Los ovocitos se localizaron con la ayuda de un microscopio estereoscópico y al mismo tiempo se realizó la clasificación y cuantificación de los mismos. La clasificación de los ovocitos fue de acuerdo a: el número de capas de células de la granulosa, coloración uniforme del citoplasma, integridad de la zona pelúcida, siguiendo la clasificación de De Loss (1989). Los ovocitos fueron separados y depositados en una caja de Petri conteniendo medio de manipulación a 25º C. Los ovocitos seleccionados fueron lavados 5 veces por goteo con medio de manipulación, para con ello eliminar el detritus celular. Como ovocitos inmaduros fueron tomados aquellos clasificados con calidad 1 y 2 pero que no contaban con un número mayor a 10 capas de las células del cumulus. Para retirarles las células del cumulus, los ovocitos fueron colocados en TCM-199, 0.1% (v/v) de hialuronidasa (Sigma) y suplementados con 4 mg/ml de ASB (fracción V) y sometidos al vortex por 4 min (Stojkovic et al., 2001). Una vez desnudos (sin células del cumulus) fueron congelados a -20º C en amortiguador de lisis isotónico (1% (v/v) NP-40, 20mM Tris-HCl pH 7.5, 137 mM NaCl, 1mM EDTA, 2mM Na3VO4, coctel inhibidor de proteasas 1x/ml Complete®-Roche Molecular Biochemicals, Mannheim, Germany y 10 mM NaF) hasta su utilización para obtener el extracto citoplasmático. 31 5.3.2 ESTANDARIZACIÓN DE LA MADURACIÓN in vitro DE LOS OVOCITOS Previo a ser empleado el medio para la maduración de los ovocitos, el medio TCM-199 (Sigma Chemical Co, St. Louis, MO), fue estabilizado 24 horas a 38.5º C, 5% de CO2 y 100% de humedad relativa, previamente adicionado con 10% (v/v) de suero fetal bovino (SFB Invitrogen, Carlsbad, CA). Para la maduración se utilizaron aquellos ovocitos que fueron clasificados como tipo I y II, y se incubaron a razón de 50 a 100 ovocitos/500µl de medio TCM- 199 estandarizado. Una vez depositados los ovocitos en las gotas estas fueron cubiertas completamente con aceite mineral (Sigma). Para la estandarización del protocolo para la MIV de los ovocitos de bovinos se ensayaron cuatro protocolos y dependiendo del resultado obtenido en ellos fueron las repeticiones realizadas. La decisión anterior se tomó considerando que los ovarios recolectados provenían en su mayoría de hembras sacrificadas con una condición corporal (cc) baja de 1 a 2, según escala de cc de 1 a 5 propuesta por Lowman et al., (1976) y Van Niekerk y Louw (1980), por lo que la generalidad de los ovarios obtenidos presentaba escasa actividad folicular. El primer protocolo fue con modificaciones del empleado por Hernández (1997) quien utilizó: TCM-199, 20% (v/v) de SFB, 50µl de LH, 50µl de FSH y 0.1% de penicilina-estreptomicina adicionándole células de la granulosa como co- cultivo. En este estudio se sustituyeron las gonadotropinas FSH y LH por eCG (Folligon®, Intervet, Holanda) y hCG (Chorulon®, Intervet, Holanda), respectivamente, y en lugar de penicilina-estreptomicina se utilizó gentamicina. De acuerdo a estos cambios el medio de cultivo fue el siguiente: TCM-199, 20% (v/v) SFB, hCG 5 UI/ml, eCG 5UI/ml y gentamicina 10mg/ml (Cuadro 1). El segundo protocolo consistió en la combinación de varios protocolos reportados en la literatura, llevando a cabo ajustes en las concentraciones de gonadotropinas, gentamicina y SFB utilizado, además de que ya se contaba en el 32 laboratorio con FSH (Sigma). Por lo que el medio de cultivo que constituido de la siguiente manera: TCM-199, 10% (v/v) SFB, hCG 1 UI/ml, FSH 10 µg/ml y gentamicina 50 µg/ml (Cuadro 1). En el tercer protocolo se optó por cambiar la concentración de 1 UI/ml de hCG por hCG 0.1 UI/ml (Stojkovic et al., 2001; Thomas et al., 2004) además el medio fue adicionado con 0.2mM de piruvato de sodio de acuerdo a lo reportado por Dominko et al., (1999). El medio de cultivo quedo constituido por: TCM-199, 10% (v/v) SFB, hCG 0.1 UI/ml, FSH 10 µg/ml, piruvato de sodio 0.2 mM y gentamicina 50 µg/ml (Cuadro 1). En el cuarto protocolo se realizó la combinación de hCG con eCG o FSH; la concentración de eCG fue de 0.1 UI/ml y de 0.5 µg/ml para la FSH (Khurana, 2000; Sagirkaya et al., 2007; Pires et al., 2009; Quetglas et al., 2010) quedando constituidos de la siguiente manera: medio a) TCM-199, 10% (v/v) SFB, hCG 0.1 UI/ml, eCG 0.1UI/ml, piruvato de sodio 0.2 mM y gentamicina 50 µg/ml. medio b) TCM-199, 10% (v/v) SFB, hCG 0.1 UI/ml, FSH 0.5 µg/ml, piruvato de sodio 0.2 mM y gentamicina 50 µg/ml (Cuadro 1). El protocolo 5 estaba constituido por el medio b) del protocolo 4, a partir de este se realizaron las repeticiones. El medio contenía TCM-199, 10% (v/v), 0.1 UI/ml de hCG, 0.5 μg/ml de FSH, 0.2 mM de piruvato de sodio y 50 μg/ml de gentamicina (Cuadro 1). En todos, los ovocitos fueron incubados durante 24 hrs a una temperatura de 38.5º C, 5% de CO2 y 100% de humedad relativa. Después de las 24 hrs de maduración se seleccionaron aquellos ovocitos que presentaran expansión de las células del cumulus o la presencia del primer cuerpo polar. Si bien el grado de expansión de las células del cumulus puede ser usado como un indicador morfológico de la maduración del ovocito, es discutible si esto está directamente relacionada con la capacidad de desarrollo y maduración del ovocito (Ali y Sirard, 2002 y Luciano et al., 2002), razón por la cual en este trabajo se decidió corroborar el estado de maduración de algunos ovocitos mediante la 33 tinción de Hoechst 33342, para observar los cromosomas en metafase II y la presencia del primer cuerpo polar. Para observar el primer cuerpo polar se retiraron las células del cumulus, del mismo modo que con los ovocitos inmaduros Cuadro 1 Constitución del medio de maduración in vitro de cada protocolo realizado. 34 5.3.3 TINCIÓN DE HOECHST Para la realización de esta tinción los ovocitos se lavaron 3 veces con DPBS- ASB. Posteriormente se fijaron con 4% formaldehído en DPBS por 15 min a temperatura ambiente, se lavaron los ovocitos 3 veces con DPBS-ASB por 5 min. El paso siguiente fue permeabilizara los ovocitos con 0.2% Triton X-100 y 0.1% Tween-20 en DPBS por 40 min a temperatura ambiente, se lavaron nuevamente 3 veces con Tween-20 al 0.05% en DPBS. Los ovocitos fueron teñidos con 0.5 μg/ml de Hoechst 33342 (Edwards et al., 2005) por 10 min en obscuridad a temperatura ambiente, se lavaron 3 veces con Tween-20 al 0.05% en DPBS y por último se montaron en laminillas con glicerol-PBS (a una relación 9:1) se colocó un cubre objetos y fueron selladas con esmalte de uñas, las laminillas fueron refrigeradas en una caja negra, para su posterior observación en microscopio de fluorescencia. 5.4 IDENTIFICACIÓN DEL RECEPTOR PARA GLUCOCORTICOIDES EN OVOCITOS DE BOVINO POR MEDIO DE WESTERN BLOT Una vez estandarizada la maduración, a los ovocitos maduros seleccionados se les retiró las células del cumulus (ver ovocitos inmaduros), ya desnudos se procedió a congelarlos a -20° C en amortiguador de lisis isotónico, hasta la extracción citoplasmática. Para llevar a cabo la extracción citoplasmática, los ovocitos tanto maduros como inmaduros, fueron decantados por separado en un solo tubo. Los ovocitos fueron centrifugados a 300 rpm, después la pastilla fue resuspendida en 100 μl de buffer de lisis (25 mM Tris-H3PO4 ph 7.8, 10 mM de CDTA, 2 mM de DTT, 10% glicerol y 1% Triton X-100) y se incubaron por 20 minutos en agitación suave a 4°C. 35 Posteriormente los ovocitos fueron sonicados en baño maría en ciclos de 2 minutos y de 1 minuto en hielo, esto se realizó 3 veces. Después de sonicados los ovocitos fueron centrifugados a 12,000 rpm por 5 minutos. El sobrenadante fue recuperado y una alícuota de 5 µl fue tomada para realizar la cuantificación de proteínas totales por el método de Bradford, el resto del sobrenadante fue hervido con amortiguador de muestra durante 5 minutos en agua en ebullición lenta. Para la identificación del receptor de GC por WB se realizaron 3 repeticiones, para cada repetición se utilizó el extracto citoplasmático de 158 ovocitos inmaduros y 156 maduros. Los extractos citoplasmáticos fueron sometidos a SDS-PAGE al 10%. Como control positivo se utilizó el lisado total de neuronas hipotalámicas de rata estimuladas con dexametasona (Cote et al., 2005 y 2011) y como control negativo el suero fetal bovino. Las proteínas fueron transferidas a membranas de PVDF (Polyvinylidene Fluoride) durante 2 hrs a 250 mAmp. La membrana se bloqueó por 1 hora a temperatura ambiente con leche descremada al 5% en TBS-Tween 20 al 0.1% y 0.5% de ASB. Posteriormente la membrana fue incubada toda la noche a 4 °C con el primer anticuerpo anti GR (Santa Cruz Biotechnology, la Joya, Cal. sc-8992) a una dilución de 1:500 en TBS suplementado con 0.1% Tween 20. La membrana fue lavada 3 veces en solución TBS-Tween 0.1% por 7 minutos y 2 veces más por 5 min sólo con TBS. Posteriormente fue incubada por 1 hora con el segundo anticuerpo (Sigma, cabra anti conejo, peroxidado) a una dilución de 1:8000 en TBS-Tween 0.1% esto a temperatura ambiente y en una superficie plana en movimiento suave. Se lavaron nuevamente 5 veces en TBS-Tween 0.1% por 7 minutos y 3 veces más solo con TBS por 5 minutos. La señal fue detectada por quimioluminiscencia. 36 5.4.1 Procedimiento para realizar la cuantificación de proteína por él método de Bradford Este procedimiento se realizó con el fin de conocer la cantidad de proteína del extracto citoplasmático obtenido, correspondiente a los 156 y 158 ovocitos inmaduros y maduros respectivamente, por lo que únicamente se realizó una vez. Esto con la finalidad de colocar igual cantidad de proteína por muestra en la SDS- PAGE, como referencia para observar si existe una diferencia en el patrón de banda de las proteínas y que esta no se relacione con la cantidad de proteína de la muestra. Los resultados que se obtuvieron de la cuantificación de proteínas totales fueron para los ovocitos inmaduros fue de 61.30 µg/95 µl y para los ovocitos maduros de 66.83 µg/95 µl (Cuadro 2). Para realizar el método de Bradford se necesitan los siguientes reactivos: Solución de ASB en agua bidestilada con una concentración de 0.2 mg/ml, reactivo de Bradford y agua bidestilada. El procedimiento para realizarlo es el siguiente: Primero se realizó una curva estándar, para lo cual se obtuvieron 10 lecturas (por duplicado) de la ASB con las siguientes concentraciones: 0 (Blanco), 1, 2, 4, 6, 8 10, 12 y 14 (µg) de proteína. Para obtener dichas concentraciones a tubos Cuadro 2 Resultados de la Cuantificación de proteínas por el método de Bradford en los lisados de ovocitos bovinos desnudos inmaduros y maduros. 37 Eppendorf identificados se les agregó diferente volumen de agua de acuerdo a lo indicado en el Cuadro 3. Posteriormente se les adicionó diferentes volúmenes de la solución de ASB (2mg/ml) para tener en cada tubo un volumen final de 800 µl (Cuadro 3) y finalmente se añadieron 200 µl del reactivo de Bradford a cada tubo, teniendo un volumen final en cada tubo de 1000 µl. Se mezclaron con vortex, y se dejaron reaccionando 5 minutos antes de leerlo en el espectrofotómetro a una longitud de onda de 595 nm, las muestras deben leerse antes de los 30 minutos, después de mezclar, para evitar la formación de precipitados. Para la cuantificación de proteínas de las muestras, 5 µl del lisado ovocitos inmaduros y maduros, se diluyeron en 45 µl de agua, se mezclaron con vortex, 22 µl fueron tomados, colocados en los tubos Eppendorf identificados, adicionados con 780 µl de agua bidestilada y 200 µl el reactivo de Bradford (Cuadro 3). Cuadro 3 Realización de la curva estándar para la cuantificación de proteínas por el método de Bradford. 38 6 RESULTADOS 6.1 MADURACION in vitro Para la primera parte del estudio que consistió en la estandarización de la técnica de maduración in vitro (MIV) de ovocitos bovinos, en el primer protocolo encontramos que la expansión de las células del cumulus fue del 20-30% (Cuadro 4) (Fig. 9). Fig. 9 Ovocitos de bovino después de 24 hrs de maduración in vitro donde se puede observar que presentan pobre expansión de las células del cumulus. Los resultados del segundo protocolo, que consistió en la sustitución de LH (1 UI/ml) del protocolo de Vozzi et al., (2001) por hCG 1 UI/ml, FSH 10 µg/ml (Marei et al., 2010), 50 µg/ml de gentamicina (Krischek y Meinecke, 2002; Roth y Hansen, 2004) y 10% de SFB (Park et al., 2005; Bettegowda et al.,2008), mostraron que la expansión de las células del cumulus fue del 30% (Cuadro 4). 39 En el tercer protocolo los resultados mostraron sólo 28.57% de expansión de las células del cumulus. (Cuadro 4) En el cuarto protocolo donde se realizó la combinación de hCG con eCG o FSH, los resultados mostraron una mayor expansión de las células del cumulus (60-70%) en aquellos ovocitos a los cuales se le adicionó 0.5µg/ml de FSH, mientras que los ovocitos con 0.1 UI/ml de eCG presentaron el 40% de expansión (Cuadro 4). La utilización del medio de maduración constituido por TCM-199, 10% (v/v) SFB, hCG 0.1 UI/ml, FSH 0.5 μg/ml, piruvato de sodio 0.2 mM y gentamicina 50 μg/ml, fueron los resultados que mostraron el mayor porcentaje de expansión de las células del cumulus (88%) (Cuadro 5) (fig. 10); de los ovocitos que expandieron (139) la tinción de Hoechst 33342 confirmo la maduración de 107 (72.7%) donde se pudo observar las células en metafase II (fig. 11). Cuadro 4. Expansión de las células del cumulus con los protocolos de maduración empleados para la estandarización de la maduración in vitro de los ovocitos bovino. 40 Fig. 10 a) Ovocitos de bovino madurados in vitro con el protocolo 5 donde se muestra la expansión de las células del cumulus. b) Mayor aumento de los ovocitos (200X).
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