RESUMEN
Oocyte gene expression is a well controlled event that promotes gamete competence to undergo maturation, fertilization, and to support early embryo development, directly affecting reproductive outcomes. Considering that in vivo controlled ovarian stimulation or in vitro maturation (IVM) for the acquisition of mature oocytes has distinct implications for gene expression, we sought to evaluate the effects of these procedures on the expression of competence-related genes in single-cell oocytes. Healthy Nelore cows of reproductive age were synchronized to harvest in vivo matured oocytes; ovaries from slaughtered animals were used to obtain cumulus-oocyte complexes that were in vitro matured. Single-cell gene expression was performed using TaqMan Low-Density Arrays and 42 genes were evaluated. In silico analysis of protein interactions and Gene Ontology (GO) analysis was performed. Reduced gene expression was observed for 24 targets in IVM oocytes when compared with those of in vivo matured oocytes (P < 0.05). Differences ranged from 1.5-fold to 4.8-fold higher in in vivo oocytes and the BMP15 (5.28), GDF9 (6.23), NOBOX (7.25), HSPA8 (7.85) and MSX1 (11.00) showed the greatest fold increases. The strongest score of functional interactions was observed between the CDC20 and CKS2, with the differentially expressed gene CDC20 being the main marker behind GO enrichment. IVM negatively affected the expression of important genes related to oocyte competency, and showed higher expression levels in in vivo matured oocytes. In vivo controlled ovarian stimulation may be a better strategy to achieve proper oocyte competence and increase the success of assisted reproductive technologies.
Asunto(s)
Técnicas de Maduración In Vitro de los Oocitos , Oocitos , Animales , Bovinos , Femenino , Células del Cúmulo/metabolismo , Desarrollo Embrionario , Expresión Génica , Técnicas de Maduración In Vitro de los Oocitos/veterinaria , Oocitos/fisiología , OogénesisRESUMEN
Two ultrasound based fertility prediction methods were tested prior to embryo transfer (ET) and artificial insemination (AI) in cattle. Female bovines were submitted to estrous synchronization prior to ET and AI. Animals were scanned immediately before ET and AI procedure to target follicle and corpus luteum (CL) size and vascularity. In addition, inseminated animals were also scanned eleven days after insemination to target CL size and vascularity. All data was compared with fertility by using gestational diagnosis 35 days after ovulation. Prior to ET, CL vascularity showed a positive correlation with fertility, and no pregnancy occurred in animals with less than 40% of CL vascularity. Prior to AI and also eleven days after AI, no relationship with fertility was seen in all parameters analyzed (follicle and CL size and vascularity), and contrary, cows with CL vascularity greater than 70% exhibit lower fertility. In inseminated animals, follicle size and vascularity was positive related with CL size and vascularity, as shown by the presence of greater CL size and vascularity originated from follicle with also greater size and vascularity. This is the first time that ultrasound based fertility prediction methods were tested prior to ET and AI and showed an application in ET, but not in AI programs. Further studies are needed including hormone profile evaluation to improve conclusion.
Duas técnicas de predição de fertilidade, baseadas em ultrassonografia, foram testadas no momento da transferência de embriões (TE) e inseminação artificial (IA) em bovinos. Fêmeas bovinas foram submetidas a protocolos de sincronização de estro para TE e IA. Os animais foram escaneados por ultrassonografia imediatamente antes do procedimento de TE e IA para identificar o tamanho e vascularização do folículo e corpo lúteo (CL). Além disso, os animais inseminados foram escaneados onze dias após a inseminação para identificar o tamanho e vascularização do CL. Todos os dados foram comparados com a fertilidade utilizando-se do diagnóstico gestacional 35 dias após a ovulação. No momento da TE, a vascularização do CL apresentou-se positivamente relacionada com a fertilidade, sendo que animais com menos de 40% de vascularização do CL não ficaram gestantes. No momento da IA, assim como onze dias após a IA, nenhuma relação foi encontrada entre fertilidade e os parâmetros analizados (tamanho e vascularização do folículo e CL), enquanto que contrariamente, houve uma queda na fertilidade em vacas com vascularização do CL acima de 70%. Nos animais inseminados, o tamanho e vascularização do folículo foi positivamente relacionado ao tamanho e vascularização do CL, demonstrado pela presença de um CL maior e mais vascularizado proveniente de um folículo maior e mais vascularizado. O presente estudo é o primeiro a mostrar métodos de predição de fertilidade baseados em ultrassonografia no momento da IA e TE, demonstrando uma aplicabilidade prática no momento da TE. Novos estudos são necessários para suportar os resultados mostrados, incluindo análises hormonais.
Asunto(s)
Animales , Femenino , Bovinos , Cuerpo Lúteo , Fertilización In Vitro/métodos , Fertilización In Vitro/veterinaria , Inseminación Artificial/instrumentación , Inseminación Artificial/veterinaria , Ultrasonografía Doppler en Color/métodos , Ultrasonografía Doppler en Color/veterinaria , Fertilidad , Folículo Ovárico/embriología , Folículo Ovárico , Índice de Embarazo , Preñez , Fenómenos Fisiológicos Reproductivos , Transferencia de Embrión/estadística & datos numéricos , Transferencia de Embrión/métodos , Transferencia de Embrión/veterinariaRESUMEN
Two ultrasound based fertility prediction methods were tested prior to embryo transfer (ET) and artificial insemination (AI) in cattle. Female bovines were submitted to estrous synchronization prior to ET and AI. Animals were scanned immediately before ET and AI procedure to target follicle and corpus luteum (CL) size and vascularity. In addition, inseminated animals were also scanned eleven days after insemination to target CL size and vascularity. All data was compared with fertility by using gestational diagnosis 35 days after ovulation. Prior to ET, CL vascularity showed a positive correlation with fertility, and no pregnancy occurred in animals with less than 40% of CL vascularity. Prior to AI and also eleven days after AI, no relationship with fertility was seen in all parameters analyzed (follicle and CL size and vascularity), and contrary, cows with CL vascularity greater than 70% exhibit lower fertility. In inseminated animals, follicle size and vascularity was positive related with CL size and vascularity, as shown by the presence of greater CL size and vascularity originated from follicle with also greater size and vascularity. This is the first time that ultrasound based fertility prediction methods were tested prior to ET and AI and showed an application in ET, but not in AI programs. Further studies are needed including hormone profile evaluation to improve conclusion.(AU)
Duas técnicas de predição de fertilidade, baseadas em ultrassonografia, foram testadas no momento da transferência de embriões (TE) e inseminação artificial (IA) em bovinos. Fêmeas bovinas foram submetidas a protocolos de sincronização de estro para TE e IA. Os animais foram escaneados por ultrassonografia imediatamente antes do procedimento de TE e IA para identificar o tamanho e vascularização do folículo e corpo lúteo (CL). Além disso, os animais inseminados foram escaneados onze dias após a inseminação para identificar o tamanho e vascularização do CL. Todos os dados foram comparados com a fertilidade utilizando-se do diagnóstico gestacional 35 dias após a ovulação. No momento da TE, a vascularização do CL apresentou-se positivamente relacionada com a fertilidade, sendo que animais com menos de 40% de vascularização do CL não ficaram gestantes. No momento da IA, assim como onze dias após a IA, nenhuma relação foi encontrada entre fertilidade e os parâmetros analizados (tamanho e vascularização do folículo e CL), enquanto que contrariamente, houve uma queda na fertilidade em vacas com vascularização do CL acima de 70%. Nos animais inseminados, o tamanho e vascularização do folículo foi positivamente relacionado ao tamanho e vascularização do CL, demonstrado pela presença de um CL maior e mais vascularizado proveniente de um folículo maior e mais vascularizado. O presente estudo é o primeiro a mostrar métodos de predição de fertilidade baseados em ultrassonografia no momento da IA e TE, demonstrando uma aplicabilidade prática no momento da TE. Novos estudos são necessários para suportar os resultados mostrados, incluindo análises hormonais.(AU)