Heat shock proteins : a strategy to improve bovine oocyte vitrification
Vendrell-Flotats, Meritxell
López Béjar, Manel, dir.
Mogas Amorós, Teresa, dir.
Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Medicina i Cirurgia Animals

Additional title: Proteïnes de xoc de calor : una estratègia per millorar la vitrificació dels òocits bovins (2019)
Imprint: [Barcelona] : Universitat Autònoma de Barcelona, 2019.
Description: 1 recurs en línia (173 pàgines)
Abstract: La crioconservació de gàmetes s'ha convertit en una necessitat per a una producció eficientd'animals domèstics, permetent la modificació dels programes de cria d'animals i oferint unmitjà per a mantenir la diversitat genètica mitjançant l'emmagatzematge d'importantgermoplasma que podria revitalitzar les poblacions futures. Aconseguir un mètode robust decrioconservació garantiria la preservació del material genètic femení d'espècies en perilld'extinció i de gran importància econòmica. La vitificació és la tècnica més prometedora per a lacrioconservació d'oòcits. Des dels primers intents de vitrificació d'oòcits bovins, el protocol devitrificació i els dispositius de suport utilitzats han canviat considerablement. No obstant això, acausa de les peculiaritats de l'oòcit boví, la taxa de fecundació i la capacitat dedesenvolupament dels oòcits crioconservats bovins encara han de millorar-se. Durant el procésde vitrificació, les cèl·lules sofreixen crio-dany i formació de gel, la qual cosa condueix acanvis ultraestructurals que provoquen fallades en la maduració i el desenvolupament. Per aaquest propòsit, en aquesta tesi hem investigat diferents estratègies per a millorar la capacitatde desenvolupament dels oòcits bovins després dels processos de vitrificació i escalfament. Les proteïnes de xoc tèrmic (HSPs) són proteïnes d'estrès cel·lular altament conservades ques'han identificat com un mecanisme de defensa cel·lular. La majoria d'elles s'expressen deforma constitutiva a nivells baixos, però algunes es poden regular positivament en resposta afactors estressants cel·lulars per a controlar el plegament de proteïnes i protegir contral'agregació i desnaturalització de proteïnes. Entre les proteïnes induïbles, en aquesta tesi vanser analitzades la HSP70 (HSPA1A) i la HSP90 (HSP90AA1). En el capítol II, podem observarcom un tractament de xoc tèrmic definit (1h, 41. 5 °C) va augmentar la intensitat de lafluorescència per a la HSP70 quan es va aplicar a les 8h d'IVM. Quan aquest estrès per calores va aplicar abans de la vitificació dels oòcits, no es van mitigar els efectes nocius de lacrioconservació, com prèviament hi havia hipotetitzat. El líquid fol·licular és naturalment ric enfactors de creixement i citocines. Se sap que la família de citocines interleuquina (IL) -6 té unpaper predominant en la funció de reproducció. En el capítol III, avaluem com la IL-6, la IL-11 iel factor inhibidor de la leucèmia (LIF) induïen canvis en l'expressió de miR-21 i unsaltres miRNAs claus en cèl·lules de cúmuls i oòcits bovins. No trobem dades prometedores pera IL-6 i IL-11, però LIF va augmentar l'expressió de miR-21tant en cèl·lules de cúmul com enoòcits. S'ha descrit el paper del LIF en l'activació de vies de senyalització clau per a lasupervivència i el manteniment de les cèl·lules. En el capítol IV, avaluem com la suplementacióamb LIF afectava el desenvolupament d'embrions i modulava l'expressió gènica en oòcits iembrions. LIF va augmentar l'expressió d'HSPA1A i HSP90AA1 en el moment de l'activació delgenoma embrionari. En el moment en què es van desenvolupar els embrions, en l'etapaexpandida i eclosionada, la HSPA1A es va reduir i també ho va fer el DNMT3A. LIF no vainfluir en la divisió i la taxa de blastocists. El major impacte exercit per LIF va ser durant latransició matern-embrionària. Imitant les condicions fisiològiques i guiats pels resultatsobtinguts anteriorment, en el capítol V suplementaren els oòcits amb LIF durant la maduracióper a millorar la vitrificació. La vitrificació va modificar clarament els nivells de ARNm i el LIFsembla precondicionar als oòcits perquè no sofreixin tant estrès, encara que no es vanobservar diferències en cap grup de tractament en termes de taxa de blastocists.
Abstract: Gamete cryopreservation, as many other reproductive technologies, has become a necessity for an efficient production of domestic animals, allowing the modification of animal breeding programs and offering a mean to maintain genetic diversity by banking important germplasm that could reinvigorate future populations. Achieving a robust cryopreservation method would guarantee the preservation of feminine genetic material of endangered species and of those of a great economic importance. Vitification is the most promising technique for oocyte cryopreservation. From the first attempts of vitrifiying bovine oocytes the vitrification protocol and the support devices used have changed considerably. However, due to the peculiarities of the bovine oocyte, fertilization rate and developmental competence of bovine cryopreserved oocytes still need to be improved. During the vitrification process cells suffer cryodamage and ice formation, what leads to ultrastructural changes driving to maturation or development impairment. For this purpose, in this thesis we have investigated different strategies to ameliorate the developmental competence of bovine oocytes after vitrification and warming processes. Heat shock proteins (HSPs) are highly conserved cellular stress proteins that have been identified as a cell defense mechanism. Most of them are constitutively expressed at low levels but some can be upregulated in response to cellular stressors so to regulate protein folding, protect against protein aggregation and denaturation. Among the inducible ones, HSP70 (HSPA1A) and HSP90 (HSP90AA1) were those analyzed in this thesis. In chapter II, we can observe how a defined heat shock treatment (1h, 41. 5ºC) increases fluorescence intensity for HSP70 when applied at 8h of IVM. When this heat stress was applied before oocyte vitification, it did not mitigate the harmful effects of cryopreservation how me hypothesized. Follicular fluid is naturally rich in growth factors and cytokines. Interleukin (IL)-6 family of cytokines is known to have a predominant role in reproduction function. In chapter III, we assessed how IL-6, IL-11 and leukemia inhibitory factor (LIF) induced changes in the expression of miR-21 and other key miRNAs in bovine cumulus cells and oocyte. We did not find promising data for IL-6 and IL-11, but LIF did enhance the expression of miR-21 in both cumulus cells and oocytes. LIF has been described to activate key signaling pathways for cell survival and maintenance. In chapter IV, we evaluated how LIF supplementation affected embryo development and modulated gene expression in oocytes and embryos. LIF increased expression of HSPA1A and HSP90AA1 at the time of embryonic genome activation. By the time embryos developed, at the expanded and hatched stage, HSPA1A was reduced and so did DNMT3A. LIF did not influence on cleavage and blastocyst rate. The greater impact exerted by LIF was during the maternal-to-embryonic transition. Mimicking physiological conditions, and guided for the results obtained previously, on chapter V we supplemented oocytes with LIF during maturation in order to improve vitrification. Vitrification modifies clearly mRNA levels and LIF seemed to precondition oocytes not to suffer so much stress, although no differences were observed in any treatment group in terms of blastocyst rate.
Note: Departament responsable de la tesi: Departament de Medicina i Cirurgia Animals.
Note: Tesi. Doctorat. Universitat Autònoma de Barcelona. 2019.
Rights: Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, i la comunicació pública de l'obra, sempre que no sigui amb finalitats comercials, i sempre que es reconegui l'autoria de l'obra original. No es permet la creació d'obres derivades. Creative Commons
Language: Anglès
Document: Tesi doctoral ; Versió publicada
Subject: Vaques ; Reproducció ; Oòcits ; Criopreservació
ISBN: 9788449088469

Adreça alternativa: https://hdl.handle.net/10803/667864
Adreça alternativa: https://dialnet.unirioja.es/servlet/tesis?codigo=250683


174 p, 3.3 MB

The record appears in these collections:
Research literature > Doctoral theses

 Record created 2020-01-27, last modified 2022-05-27



   Favorit i Compartir