dissertação samuel guemra - cloud object storage · fiv fecundação in vitro fsh hormônio...
TRANSCRIPT
Arapongas 2014
CENTRO DE PESQUISA EM CIÊNCIAS AGRÁRIAS MESTRADO EM SAÚDE E PRODUÇÃO DE RUMINATES
SAMUEL GUEMRA
EFEITO DA QUERCETINA SOBRE A PRODUÇÃO IN VITRO DE EMBRIÕES BOVINOS
Arapongas 2014
SAMUEL GUEMRA EFEITO DA QUERCETINA SOBRE A PRODUÇÃO IN VITRO
DE EMBRIÕES BOVINOS
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Saúde e Produção de Ruminantes (Programa Associado entre Universidade Estadual de Londrina - UEL e Universidade Norte do Paraná - UNOPAR), como requisito parcial à obtenção do título de Mestre em Saúde e Produção de Ruminantes. Orientador: Prof. Dr. Paulo Roberto Adona
AUTORIZO A REPRODUÇÃO TOTAL OU PARCIAL DESTE TRABALHO, POR QUALQUER MEIO CONVENCIONAL OU ELETRÔNICO, PARA FINS DE ESTUDO E PESQUISA, DESDE QUE CITADA A FONTE.
Dados Internacionais de catalogação-na-publicação Universidade Norte do Paraná
Biblioteca Central Setor de Tratamento da Informação
Guemra, Samuel G961e Efeito da quercetina sobre a produção in vitro de embriões bovinos / Samuel
Guemra. Arapongas: [s.n], 2014. xiv; 85f. Dissertação(Mestrado em Saúde e Produção de Ruminantes) - Saúde e Produ -
ção de Ruminantes. Universidade Norte do Paraná e Universidade Estadual de Londrina.
Orientadora: Profº. Drº. Paulo Roberto Adona 1- Medicina veterinária – dissertação de mestrado – UNOPAR/UEL 2-
Reprodução de ruminantes 3- Antioxidantes 4- Bovino 5- Embrião 6- Quercetina 7- Oócitos I- Adona, Paulo Roberto; orient. II- Universidade Norte do Paraná. III- Universidade Estadual de Londrina
CDU 619:636.2
ii
SAMUEL GUEMRA
EFEITO DA QUERCETINA SOBRE A PRODUÇÃO IN VITRO DE EMBRIÕES BOVINOS
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Saúde e Produção de Ruminantes (Programa Associado entre Universidade Estadual de Londrina - UEL e Universidade Norte do Paraná - UNOPAR), como requisito parcial à obtenção do título de Mestre em Saúde e Produção de Ruminantes.
BANCA EXAMINADORA
____________________________________ Prof. Orientador
Dr. Paulo Roberto Adona Universidade Norte do Paraná
____________________________________ Prof. Componente da Banca
Dr. Paulo Sergio Monzani Universidade Norte do Paraná
____________________________________ Prof. Componente da Banca
Dr. Otávio Mítio Ohashi Universidade Federal do Para
Arapongas, 21 de março de 2014.
iii
DICATÓRIAS.
Dedico este trabalho primeiramente a Deus
pela saúde, fé e perseverança que tem me
dado.
A minha esposa Wolneya e minhas filhas
Bianca e Geovana que tiveram paciência nas
minhas ausências e não mediram esforços
para que eu completasse mais esta fase da
minha vida.
iv
AGRADECIMENTOS
Em especial agradeço primeiramente a Deus pelo dom da vida.
Ao Prof. Dr. Paulo Roberto Adona não só pela constante orientação
neste trabalho, mas, sobretudo pelas oportunidades que tem me oferecido, o qual
serei eternamente grato.
Aos Profs. Drs. Paulo Sergio Monzani e Otávio Mítio Ohashi pelos
ensinamentos fundamentais para a execução deste projeto e, sobretudo pela
amizade e companheirismo.
A Agropecuária Laffranchi e a Universidade Norte do Paraná por
conceder à infraestrutura e apoio financeiro ao projeto.
Aos colegas de classe, pela paciência, carinho, alegria, amizade,
trocas de experiências, trabalhos e estudos intermináveis.
A todos os professores que formam a equipe do mestrado de Saúde
e Produção de Ruminantes, em especial ao Prof. Dr. Werner Okano, todo meu
agradecimento, pois esta minha experiência acadêmica será lembrada para o resto
da minha vida.
Aos meus pais, Moises e Clarice pelo incentivo e por ter depositado
em mim muita confiança.
A esposa Wolneya pela paciência nas minhas ausências e pelas
palavras de apoio, pois esta pessoa foi magnífica para que este projeto pudesse ser
concluído.
v
A minhas filhas, Bianca e Geovana, estas são a razão de tudo.
Aos colegas da fazenda Renato, Tobias, Nadelson, Marcos, Eriko,
enfim, a todos os funcionários, pela troca de experiência e convívio em harmonia
durante a execução deste projeto.
Enfim, agradeço a todos que estiveram presentes nesta minha
trajetória acadêmica.
Muito obrigado!!!
vi
“Insanidade é continuar fazendo sempre a mesma coisa e esperar resultados diferentes”.
Albert Einstein
vii GUEMRA, Samuel. Efeito da quercetina sobre produção in vitro de embriões bovinos. 2014. 85 p. Dissertação de Mestrado Acadêmico Saúde e Produção de Ruminantes (Mestrado de Saúde e Produção de Ruminantes) – Universidade Norte do Paraná, Arapongas, 2014.
RESUMO
A técnica de produção in vitro (PIV) de embriões permite que embriões viáveis para serem transferidos sejam gerados por oócitos imaturos, possibilitando assim, o aumento do número de descendentes de animais com alto valor genético em um intervalo menor de tempo. Embriões cultivados em sistemas contendo 20% de O2 estão predispostos a maior formação de espécies reativas de oxigênio (EROs). As EROs, quando em grande quantidade, são prejudiciais ao desenvolvimento embrionário. O presente estudo teve por objetivo melhorar a qualidade e a quantidade de embriões bovinos durante a PIV através da suplementação dos meios de cultivo embrionários com substâncias antioxidantes. As análises estatísticas foram realizadas pelo programa BioEstat 5.0 e, em seguida, pela análise de variância (ANOVA). Os oócitos recuperados de ovários provenientes de abatedouro foram maturados, fecundados e cultivados in vitro, em gota de 100 μL a 38,5ºC e atmosfera gasosa com 5% de CO2. Nos experimentos da maturação in vitro (MIV), os oócitos foram maturados em grupos contendo 0,4, 2, 10 e 50 M de quercetina, 100 M de cisteamina e na ausência dos antioxidantes. Os resultados mostraram variação significativa (p<0,05) no percentual de blastocisto nos grupos tratados com 0,4, 2, 10 e 50 M de quercetina (56,9%, 59,5%, 53,6% e 49,6%, respectivamente) e com 100 M de cisteamina (50,4%) em comparação ao grupo controle (42,3%). Os experimentos do cultivo in vitro (CIV), foram realizados utilizando 10 μM de quercetina (Q10), insulina-transferrina-selênio (ITS), Q10 + ITS (QITS) e controle sem oxidante. As taxas de clivagem entre os grupos foram similares (P>0,05), com média de 83,2%. O desenvolvimento embrionário variou entre os tratamentos, sendo estatisticamente superiores nos grupos Q10 (46,1%), ITS (47,1%) e QITS (45,0%) quando comparado ao grupo controle (38,3%) e não diferiram (p>0,05) entre si. As taxas de eclosão e de células totais dos embriões também foram similares (P>0,05) entre os grupos, com média de 52,8% e 208 células por embrião, respectivamente. Em conclusão, a quercetina, quando utilizada na MIV, foi superior à cisteamina, a qual, por sua vez, foi superior ao controle. A suplementação dos meios de cultivo com os antioxidantes quercetina e/ou ITS aumentou a produção de blastocistos quando comparada ao controle. Palavras-chave: Antioxidante, Bovino, Embrião, Quercetina, Oócitos.
viii GUEMRA, Samuel. Effect of quercetin on in vitro production of bovine embryos 2014. 85 p. Dissertação de Mestrado Acadêmico Saúde e Produção de Ruminantes (Mestrado de Saúde e Produção de Ruminantes) – Universidade Norte do Paraná, Arapongas, 2014.
ABSTRACT
The technique of in vitro production (IVP) of embryos allows immature oocytes to generate viable embryos for transfer, thus enabling the increased number of animal descendants with high genetic value in a shorter time. Embryos, when cultured on systems containing 20% O2, are predisposed to an increased formation of reactive oxygen species (ROS). ROS, when in large quantities, are harmful to the embryonic development. This study aimed to improve the quality and quantity of cattle embryos during IVP, through the supplementation of embryo culture media with antioxidants. Statistical analyses were performed using the BioEstat 5.0 software followed by analysis of variance (ANOVA). Oocytes recovered from ovaries obtained in slaughterhouses were matured, fertilized and cultured in vitro, in 100 μL drop at 38.5ºC and gaseous atmosphere with 5% CO2. In the experiments of in vitro maturation (IVM), oocytes were matured in groups containing 0, 4, 2, 10 and 50 M quercetin, 100 M cysteamine and in the absence of antioxidants. The results showed significant variation (p <0.05) in the percentage of blastocyst in the groups treated with 0, 4, 2, 10 and 50 M quercetin (56.9, 59.5, 53.6 and 49.6%, respectively) and 100 M cysteamine (50.4%) compared with the control group (42.3%). The experiments of in vitro culture (IVC) were performed using 10 M quercetin (Q10), insulin-transferrin-selenium (ITS), Q10 + ITS (QITS) and control without oxidant. Cleavage rate were similar between groups (P> 0.05), averaging 83.2%. The embryonic development varied between treatments, and it was statistically higher in Q10 (46.1%), ITS (47.1%) and QITS (45.0%) groups compared with the control group (38.3%), and it did not differ (p> 0.05) between the groups. Hatching rate and total cell rate of embryos were also similar (P> 0.05) between groups, with a mean of 52.8% and 208 cells per embryo, respectively. In conclusion, quercetin, when used in IVM, performed greater than cysteamine, which in turn was superior to the control. Supplementation of culture media with quercetin and/or ITSs antioxidants increased blastocyst production compared with the control.
Key words: Antioxidant, bovine, embryo, quercetin and oocyte.
ix
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 – Participação do Brasil no total de embriões bovinos produzidos
in vitro no mundo na ultima década (2001 – 2010). ................................................. 14
Figura 2 – Estrutura química básica dos flavonóides e relação estrutura
atividade da quercetina. ........................................................................................... 25
Figura 3 – Formação de espécies reativas de oxigênio e mecanismo
antioxidante nos sistemas biológicos. ...................................................................... 26
Figura 4 - Níveis de glutationa (GSH) intracelular em oócitos bovinos
avaliado com Cell Tracker Blue. ............................................................................... 32
Figura 5 - Coloração com Hoechst para avaliação da maturação e do
número de células dos embriões .............................................................................. 32
Figura 6 - Imagens fotomicrográficas de epifluorescência de embriões in
vitro bovinos. ............................................................................................................ 53
Figura 7 - Uso de quercetina e ITS no cultivo de embriões bovinos in vitro
e seus efeitos sobre a expressão gênica dos genes GPX1 e SOD2. ....................... 54
x
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Efeitos da quercetina e da cisteamina sobre a maturação in
vitro de oócitos bovinos. ........................................................................................... 31
Tabela 2 – Uso da quercetina e da cisteamina na maturação in vitro e seu
efeito para a competência do desenvolvimento embrionário. .................................. 32
Tabela 3 - Primers utilizados nas análises da expressão genética relativa. ............ 52
Tabela 4 - Suplementação dos meios de CIV com diferentes
concentrações de quercetina e o seu efeito sobre o desenvolvimento
embrionário. ............................................................................................................ 52
Tabela 5 - Avaliação do uso de quercetina e ITS e seus efeitos sobre o
desenvolvimento embrionário ................................................................................... 52
xi
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
‘g’ Constante de gravitação universal
μg Micrograma
μM Micromolar
ANOVA Análise de variância
BME Meio basal de eagle
bp Pares de bases
BSA Albumina sérica bovina
CAT Catalase
cDNA Ácido desoxirribonucleico complementar
CIV Cultivo in vitro
CMF2HC 4-chloromethyl-6,8-difluoro-7-hydroxycoumarin
CO2 Dióxido de carbono
Cu Cobre
D Dia
DCFDA 2’,7’ –dichlorofluorescein diacetate
dmp Desvio padrão médio
DNA Ácido desoxirribonucleico
epm Erro padrão médio
EROs Espécies reativas de oxigênio
Fe Ferro
FIV Fecundação in vitro
FSH Hormônio folículo estimulante
GAPDH Gliceraldeído 3-fosfato desidrogenase
GPx Glutationa peroxidase
GR Glutationa redutase
GSH Glutationa reduzida
GSSH Glutationa oxidada
H+ Hídrón (cátion hidrogênio)
H2O2 Peroxido de hidrogênio
ITS Insulina, transferrina e selênio
LH Hormônio luteinizante
Max. Máxima
xii MEM Meio mínimo essencial
Min. Mínima
MIV Maturação in vitro
mL Mililitro
mm Milímetro
mM Milimolar
NaCl Cloreto de sódio
NADPH Nicotinamida adenina dinucleótido fosfato
O2̇ ˉ Radical superóxido
O2 Oxigênio
OH ̇ Radical hidroxila
P Probabilidade
PBS Tampão fosfato-salino
PCR Reação em cadeia da polimerase
PIV Produção in vitro
Prx Peroxirredoxinas
PVA Álcool polivinil
Q Quercetina
QITS Quarcetina + insulina, transferrina e selênio
qPCR Reação em cadeia da polimerase quantitativa
RVG Rompimento de vesícula germinativa
Se Selênio
SFB Soro fetal bovino
-SH Sulfidrilas
SOD Superóxido dismutase
SOFaa Fluído sintético de oviduto + aminoácidos
-SS Ponte dissulfeto
Tab. Tabela
TALP Tyrodes, albumina, lactato e piruvato
TCM 199 Meio de cultivo de tecidos
UV Ultravioleta
VG Vesícula germinativa
xiii
SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 14
2. HIPÓTESE ............................................................................................................ 15
3. OBJETIVO ............................................................................................................ 15
3.1. OBJETIVO GERAL .................................................................................................. 15
3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ....................................................................................... 16
4. REVISÃO DE LITERATURA ................................................................................. 17
4.1. PRODUÇÃO IN VITRO DE EMBRIÕES BOVINOS ........................................................... 17
4.1.1. Maturação in vitro (MIV) .................................................................................. 17
4.1.2. Cultivo in vitro (CIV)......................................................................................... 18
4.3. ESPÉCIES REATIVAS DE OXIGÊNIO .......................................................................... 19
4.4. ANTIOXIDANTES .................................................................................................... 21
4.5. ANTIOXIDANTES UTILIZADOS NA PIV DE EMBRIÕES BOVINOS ...................................... 22
4.5.1. Cisteamina ...................................................................................................... 22
4.5.2. Insulina-transferrina-selênio (ITS) ................................................................... 23
4.6. CARACTERÍSTICAS BIOQUÍMICAS E FUNÇÕES DOS FLAVONÓIDES (QUERCETINA) .......... 24
5. ARTIGOS .............................................................................................................. 27
5.1. ARTIGO 1 (PUBLICADO NO PERIÓDICO - ARQUIVO BRASILEIRO DE MEDICINA VETERINÁRIA E ZOOTECNIA). ............................................................................................................. 27
5.1. ARTIGO 2 (ARTIGO SUBMETIDO PARA PUBLICAÇÃO NO PERIÓDICO SEMINA: CIÊNCIAS AGRÁRIAS, UEL). ........................................................................................................ 36
6. CONCLUSÃO GERAL .......................................................................................... 55
7. REFERÊNCIAS ..................................................................................................... 55
8. ANEXOS ............................................................................................................... 62
ANEXO A - Carta de aprovação do comitê de ética em pesquisa com animais........ 63
ANEXO B - Normas de formatação do periódico arquivo brasileiro de medicina veterinária e zootecnia - ABMVZ. .............................................................................. 64
ANEXO C – Carta de recomendação para publicação .............................................. 70
ANEXO D – Normas de formatação do periódico Semina: Ciências Agrárias .......... 71
ANEXO E – Protocolos de meios para PIV de embriões bovinos ............................. 77
14
1. INTRODUÇÃO
O Brasil, na última década, alcançou uma marca histórica na produção in
vitro (PIV) de embriões bovinos (Tab. 1). Em 2011, foi registrada uma produção
de 350.762 embriões, dos quais 90,7% seriam provenientes de PIV,
representando um crescimento de 15% em relação ao ano de 20101.
Figura 1. Participação do Brasil no total de embriões bovinos produzidos in vitro no mundo na última década (2001 – 2010).
Adaptado de VIANA, 20121.
A biotécnica de PIV de embriões dispõe de algumas vantagens na
produção do rebanho bovino, tal como a diminuição do intervalo entre a
geração e a produção de um grande número de embriões/vaca/ano. Apesar
dos benefícios, essa técnica ainda possui algumas limitações, as quais têm
demandado um enorme esforço no sentido de melhorar a eficiência da PIV de
embriões2; 3; 4. Apenas 35% a 40% dos oócitos bovinos maturados in vitro
desenvolvem-se até o estádio de blastocisto5; 6; 7 e desses, somente 30%
chegam a termo após a transferência3; 7. Os embriões bovinos, quando
0.000
50.000
100.000
150.000
200.000
250.000
300.000
350.000
400.000
450.000
500.000
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Prod
ução
de
Em
briõ
es
Ano
Brasil
Mundo
15
produzidos in vitro, apresentam qualidade inferior aos que se desenvolveram in
vivo8. Tal fato pode estar relacionado à qualidade dos meios de cultura
utilizados na PIV de embriões, pois esses exercem fortes influências sobre o
desenvolvimento embrionário, uma vez que são mantidos nos meios de cultura
por vários dias9. Contudo, os conhecimentos adquiridos em relação aos meios
para PIV de embriões bovinos parecem ainda não controlar totalmente alguns
fatores relacionados aos oócitos e embriões, tais como o ambiente atmosférico
e a deficiência ou excesso de componentes químicos10; 11; 12.
Durante a PIV de embriões, ocorre um aumento de produção das
espécies reativas de oxigênio (EROs) proveniente da alta tensão de oxigênio,
da exposição à luz e do excesso de manipulação13. As EROs, quando em
baixas concentrações, atua na promoção da competência do oócito e do
desenvolvimento do embrião13; 14. Porém, quando em grande quantidade, as
EROs podem provocar efeitos prejudiciais nas funções das células, conduzindo
a danos oxidativos dos componentes intracelulares, os quais podem induzir a
apoptose12; 13; 15. Neste contexto, faz-se necessária a suplementação dos meios
de cultivo com drogas antioxidantes, buscando reduzir a quantidade de EROs
durante a PIV de embriões bovinos15; 16; 17.
2. HIPÓTESE
A suplementação com quercetina dos meios de PIV de embriões bovinos
diminui o estresse oxidativo e melhora a eficiência da produção in vitro.
3. OBJETIVO 3.1. OBJETIVO GERAL
16
Melhorar a qualidade e a quantidade de embriões bovinos durante a PIV,
por meio da suplementação dos meios de cultivo embrionários, com
substâncias antioxidantes.
3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
(i) Estudar os efeitos da suplementação dos meios de MIV com
quercetina, no que tange à taxa de maturação nuclear, à clivagem, ao
desenvolvimento embrionário, à eclosão e ao número total de células dos
blastocistos.
(ii) Avaliar a taxa de clivagem, o desenvolvimento embrionário, a eclosão
e o número total de células dos embriões cultivados em meio SOFaa,
suplementados com quercetina e/ou ITS.
(iii) Analisar a concentração de GSH intracelular dos oócitos maturados
em meio de MIV suplementado com quercetina.
(iv) Determinar o efeito da adição de quercetina e/ou ITS em meio
SOFaa, no que se refere ao nível de GSH e EROs intracelular dos embriões,
três dias após a fecundação in vitro.
(v) Estudar a expressão relativa dos genes GPX1 e SOD2 dos embriões
cultivados em meio SOFaa, tratados com quercetina e/ou ITS.
17
4. REVISÃO DE LITERATURA
4.1. PRODUÇÃO IN VITRO DE EMBRIÕES BOVINOS
As fêmeas bovinas possuem, por ocasião da puberdade,
aproximadamente 70.000 oócitos em seus ovários18. Durante todo o período de
desenvolvimento, desde a formação e o crescimento dos oócitos e dos folículos
até o período de dominância folicular, os oócitos bovinos permanecem em
estádio de prófase I. Quando o animal entra na fase reprodutiva, alguns
folículos são recrutados e os oócitos começam a crescer e maturar. No
entanto, de todo esse potencial in vivo, somente um oócito será ovulado, e o
restante sofrerá atresia19. Deste modo, a técnica de PIV de embriões tem o
potencial de resgatar os oócitos imaturos ainda no ovário e cultivá-los in vitro
até o estádio de blastocisto, quando estarão aptos à transferência a receptoras
previamente sincronizadas8.
4.1.1. Maturação in vitro (MIV)
Os oócitos bovinos, quando imaturos, permanecem na fase de prófase da
primeira meiose (prófase I). Durante a MIV, os oócitos passam por uma
complexa sequência de modificações nucleares (maturação nuclear) e
citoplasmáticas (maturação citoplasmática)20, estimuladas principalmente pela
ação dos hormônios gonadotróficos21. A maturação nuclear é marcada pelo
reinício do ciclo celular. Os oócitos, sob influência hormonal, progridem da fase
de prófase I, passando pelos estádios de metáfase I, anáfase I, telófase I
(término da primeira divisão meiótica) e até pelo estádio de metáfase da
segunda divisão meiótica22. A competência de desenvolvimento do oócito em
embrião no estádio de blastocisto é dependente de modificações bioquímicas,
moleculares e estruturais do citoplasma. Essas modificações relacionadas à
18
maturação citoplasmática são processos altamente complexos, que envolvem
vários eventos simultâneos – tais como sintese de proteínas e modificações
ultraestruturais –, tanto no que se refere à morfologia quanto à redistribuição de
organelas no citoplasma8; 23.
O sucesso da MIV dos oócitos bovinos depende de atmosfera gasosa,
da temperatura, de suplementação proteica e de fatores de crescimento, todos
em condições ideais ao sistema biológico dos oócitos24. Vários experimentos
têm sido realizados para maximizar a MIV, tais como: adição de fatores de
crescimento, soro fetal bovino, soro de fêmea em estro, hormônios, líquido
folicular25; 26; 27 e, ainda, a suplementação dos meios de maturação com
substâncias antioxidantes4; 16; 17. Entretanto, os resultados de MIV são
inferiores àquele apresentado in vivo23; 28; 29. Deste modo, a elucidação dos
mecanismos relacionados à maturação in vitro é fundamental para o
desenvolvimento e o aperfeiçoamento dessa técnica30.
4.1.2. Cultivo in vitro (CIV)
O cultivo in vitro corresponde à etapa de desenvolvimento do oócito
fertilizado até o estádio de blastocisto. Neste período, os zigotos passam por
modificações importantes – tais como: (i) ativação do genoma embrionário
(transição materno-zigótica), (ii) divisão celular (clivagem), (iii) compactação
dos blastômeros no estádio de mórula, (iv) início da diferenciação embrionária
(células do tofoblasto, que darão origem à placenta e aos anexos fetais, e
células da massa celular interna, que formarão o feto propriamente dito), com a
formação da blastocele24.
A qualidade do meio de cultura e as condições de cultivo exercem forte
influência sobre a qualidade dos embriões9, uma vez que são mantidos nesse
sistema por até sete dias. Nas últimas décadas, várias investigações têm sido
desenvolvidas sobre o sistema de cultivo in vitro de embriões bovinos31; 32; 33,
uma vez que a qualidade dos embriões produzidos in vitro pode ser
19
influenciada pelo ambiente atmosférico34.
O oxigênio constitui um componente essencial para a manutenção da
viabilidade e para o desenvolvimento embrionário35. No entanto, quando os
embriões são cultivados in vitro, em um ambiente atmosférico de 20% de O2,
tem-se maior formação de espécies reativas de oxigênios (EROs)15; 34 se
comparado ao desenvolvimento in vivo, cuja concentração de O2 na tuba
uterina varia entre 5% a 8%36. Neste contexto, o uso de antioxidante é
considerado indispensável no sistema de CIV10; 34, pois visa a balancear a
formação de EROs e manter as funções fisiológicas dos embriões, contrapondo
o aumento indiscriminado de EROs no sistema de CIV15.
4.3. ESPÉCIES REATIVAS DE OXIGÊNIO
As espécies reativas são compostos químicos altamente reativos que
apresentam pelo menos um elétron não compartilhado na camada de valência,
sendo, portanto, eletronicamente instáveis, com acapacidade de reagir com um
grande número de compostos. Essas espécies podem agir como agentes
oxidantes, atuando como receptores de elétrons ou como redutores, doando
elétrons37. Quando são formadas a partir do oxigênio, são chamadas de EROs.
No entanto, outros tipos de espécies reativas podem surgir do nitrogênio, do
carbono ou do enxofre38. As de maior relevância são as EROs, pois são
produzidas pelo metabolismo fisiológico dos embriões13; 38, sendo a mitocôndria
o principal local de produção39. Essas espécies são produzidas, ainda, por
outras reações redoxes, como aquelas envolvidas em mecanismos de defesa
contra patógenos (por exemplo, o caso da oxidase NADPH)40. As três
principais EROs envolvidas na PIV de embriões bovinos são: (i) superóxido
(O2-), (ii) peróxido de hidrogênio (H2O2) e (iii) hidroxila (OH ̇)15.
Superóxido (O2
-)
O ânion superóxido é um radical livre formado pela adição de um elétron
20
à molécula de oxigênio (O2)41. Sua formação ocorre de forma espontânea em
quase todas as células aeróbicas, especialmente na membrana mitocondrial,
tendo como principal característica pouca reatividade biológica e desenvolve
sua ação somente no local onde são produzidos, sem interagir com
membranas lipídicas42.
Peróxido de hidrogênio (H2O2)
Nos sistemas biológicos, o peróxido de hidrogênio é formado pela ação
da enzima superóxido dismutase, a qual transforma o radical O2- em H2O2. Essa
molécula não é um radical livre pela ausência de elétrons livres na camada de
valência, mas sim uma espécie reativa extremamente deletéria aos sistemas
biológicos. Essa apresenta um longo tempo de meia vida, sendo capaz de
atravessar membranas biológicas e participar da reação que produz o radical
OH ̇ 41; 42; 43. Hidroxila (OH ̇)
É um radical livre que, quando no sistema biológico, possui alta
reatividade e grande capacidade de causar danos à célula. Sua formação
ocorre a partir do peróxido de hidrogênio, em uma reação catalisada por íons
metais (Fe++ ou Cu++), denominada reação de Fenton42; 43. Quando o radical for
formado próximo ao DNA, e nesse estiver fixado um metal, poderão ocorrer
modificações de base, levando à mutação ou à inativação do DNA. Além disso,
o radical hidroxila é capaz de inativar diversas proteínas (enzimas) ao oxidar os
grupos sulfidrilas (-SH) e ponte dissulfeto (-SS)41. Também é capaz de
provocar a oxidação de lipídios, comprometendo principalmente as membranas
celulares (lipoperoxidação)44.
Quando em baixas concentrações, as EROs desempenham importante
papel fisiológico na PIV de embriões, como a promoção das competências dos
oócitos e do desenvolvimento embrionário13; 14. Porém, quando em excesso,
podem ocasionar danos ao DNA, às proteínas e aos lipídios (peroxidação
21
lipídica)38. A peroxidação lipídica induz alterações na estrutura e na
permeabilidade da membrana celular, acarretando a perda da seletividade
iônica, a liberação do conteúdo de organelas e a formação de produtos
citotóxicos, culminando com a morte da célula41; 45.
A formação de EROs em excesso pode ser favorecida por algumas
particularidades do sistema de PIV de embriões, tais como o excesso de
manipulação, a exposição à luz e a alta tensão de O2, ocasionando o
desequilíbrio no mecanismo de oxido-redução15. Esse desequilíbrio pode levar
ao bloqueio ou retardo do desenvolvimento embrionário13, comprometendo,
assim, a viabilidade dos embriões31. Isso, considerando que embriões de
mamíferos, quando em estádios iniciais de desenvolvimento, são mais
sensíveis às injúrias provocadas pelas EROs46.
Neste sentido, os estudos relacionados ao estresse oxidativo durante a
PIV de embriões têm como objetivo diminuir a formação de espécies reativas
ou fornecer condições para combatê-las.
4.4. ANTIOXIDANTES
Tendo em vista que o fluido folicular e a tuba uterina são locais ricos em
substâncias antioxidantes47, quando os oócitos ou embriões são cultivados in
vitro, acabam sendo coibidos deste sistema natural de defesa contra o estresse
oxidativo15; 34. Por isso, faz-se necessário o uso de substâncias antioxidantes
durante a PIV de embriões.
Em geral, antioxidantes podem ser definidos como qualquer substância
que, quando presente em baixas concentrações, comparada àquela do
substrato oxidável, retarda ou previne, significativamente, a oxidação daquele
substrato45. Os antioxidantes, quando em concentrações adequadas e
condições normais no meio de PIV de embriões, atuam prevenindo a
superprodução das espécies reativas e, consequentemente, diminuindo os
danos causados pelas EROs ao sistema biológico15.
22
Basicamente, existem dois sistemas antioxidantes: (i) sistema
enzimático e (ii) sistema não enzimático.
O sistema enzimático é conhecido por antioxidantes naturais que
garantem uma proteção intrínsica ao sistema biológico contra os danos
oxidativos48. Por meio de uma cooperação sinérgica das enzimas superóxido
dismutase (SOD), catalase (CAT), peroxirredoxinas (Prx), glutationa redutase
(GR), glutationa peroxidase (GPx) e NADPH-quinona oxidoredutase, os
organismos mantêm a concentração de EROs dentro dos limites fisiológicos15;
49. O não enzimático, por sua vez, é conhecido por antioxidantes sintéticos ou
suplementos da dieta. A proteção antioxidante desse sistema é realizada por
moléculas que protegem os alvos biológicos contra o processo oxidativo. Para
tal, essas moléculas devem apresentar pelo menos uma das três propriedades:
(i) inibir a formação de radicais livres (quelar íons metais ou suprimir enzimas
geradoras de radicais livres), (ii) eliminar ou inativar radicais livres, formando
um produto estável, ou (iii) participar do processo de reparo48. Esse grupo é
composto por várias substâncias, tais como ácido ascórbico (vitamina C), a-
tocoferol (vitamina E), selênio, ubiquinonas (coenzima Q), ácido úrico, ácido α-
lipóico42, zinco, taurinas, hipotaurinas, glutationas, betacaroteno, caroteno43,
cistina, β-mercaptoetanol50, flavonóides, L-cisteína, clorofilina curcumina e
proteínas do plasma49.
4.5. ANTIOXIDANTES UTILIZADOS NA PIV DE EMBRIÕES BOVINOS
Dentre os antioxidantes (não enzimáticos) citados na seção anterior, alguns
são rotineiramente utilizados como suplemento no meio de PIV de embriões
bovinos. Nesse sentido, torna-se relevante uma breve descrição de seus
mecanismos antioxidantes, especialmente frente ao estresse oxidativo durante
a PIV de embriões.
4.5.1. Cisteamina
23
A cisteamina é o mais simples aminotiol estável, originado da
degradação do aminoácido cisteína. Essa molécula (cisteamina), quando no
sistema biológico, possui a capacidade de clivar ligações dissulfeto. Desse
modo, a sua relação com a síntese de glutationa reduzida (GSH) durante a PIV
de embriões tem sido estudada por alguns pesquisadores17; 51; 52.
A GSH é uma importante molécula no processo de defesa das células
contra as espécies reativas. Na PIV de embriões, a síntese de GSH é
dependente da disponibilidade de cisteína presente nos meios de cultura52.
Entretanto, a molécula de cisteína, quando em ambiente extracelular, é
instável, sendo auto-oxidada à cistina52. O potencial da cisteamina em quebrar
ligações dissulfeto reduz a cistina à cisteína, proporcionando, assim, maior
disponibilidade de cisteína no meio de PIV de embriões e, consequentemente,
o aumento na síntese de GSH53, o qual melhora a taxa de desenvolvimento dos
blastocistos in vitro17; 50; 52.
4.5.2. Insulina-transferrina-selênio (ITS)
O complexo insulina-transferrina-selênio (ITS) é uma pré-mistura
disponível comercialmente e que pode ser utilizada como suplemento exógeno
durante a PIV de embriões16; 54; 55. Apesar da pré-mistura de ITS não ser um
antioxidante direto, a transferrina é fundamental no transporte de ferro aos
embriões56, podendo, também, atuar como quelante de radical hidroxila,
diminuindo, assim, o estresse oxidativo54. O selênio, quando em quantidade
adequada, possui importantes funções ao sistema antioxidante enzimático, tais
como a incorporação em selenoproteínas (proteínas que contêm selênio sob a
forma de selenocisteína, uma estrutura química semelhante à cisteína, exceto
por um átomo de selênio no lugar do enxofre)55. No sistema biológico, existem
várias proteínas que pertencem ao grupo das selenoproteínas. Podemos citar,
por exemplo, a glutationa peroxidase57.
24
A enzima GPx é crucial para a PIV de embriões por atuar catalisando os
peróxidos de hidrogênio e outras espécies reativas, sendo, portanto,
considerada a responsável pela proteção das membranas celulares contra os
danos oxidativos41; 42.
4.6. CARACTERÍSTICAS BIOQUÍMICAS E FUNÇÕES DOS FLAVONÓIDES (QUERCETINA)
Os flavonóides são uma classe de compostos naturais de baixo peso
molecular que diferem entre si por sua estrutura química e por características
particulares. Esse grupo de substâncias compartilha uma estrutura química
básica comum, sendo um esqueleto com dois anéis benzênicos (A e B) ligados
a um anel pirano (C), formando um difenilpirano. As modificações que ocorrem
no anel C (padrão) resultam em diferentes classes de flavonóides, tais como:
flavonas, flavonóis, flavanonas, dihidroflavonóis, flavonóis, flavonodióis,
chalconas, auronas e antocianidinas. Substituições dos anéis A e B originam
diferentes compostos dentro da mesma classe58.
Os flavonóides possuem várias propriedades farmacológicas, tais como:
anti-inflamatória59, anticarcinogênica60, cardiovascular61 e antioxidante59; 62; 63. A
atividade antioxidante dos flavonóides depende da propriedade redox de seus
grupos hidroxifenólicos64. Assim, para que desempenhe ao máximo sua ação
antioxidante, é necessário que tenha um grupo orto-dihidroxi (catecol) no anel
B, uma dupla conjugada com a função 4-oxo e grupos hidroxilo nas posições 3,
5 e 7 presentes em sua estrutura química básica64; 65. Dentre os flavonóides, a
molécula da quercetina é a que melhor atende aos requisitos químicos para o
exercício antioxidante60; 61; 66 por possuir substituinte hidroxila nas posições 3,
5, 7, 3’, 4’ (Fig. 2).
A quercetina, ultimamente, tem recebido maior atenção quanto aos seus
benefícios, principalmente como antioxidante59; 62; 63; 67. Sua capacidade de
combater espécies reativas é cinco vezes maior se comparada com o ácido
ascórbico (vitamina C) e o tocoferol (vitamina E)68. Ensaios in vitro mostraram
25
que a quercetina possui hidrosolubilidade semelhante à do tocoferol e, quando
associada à vitamina C, tem seu efeito antioxidante potencializado. Isso porque
o ácido ascórbico age como um redutor da oxidação da quercetina,
prolongando, assim, o seu efeito antioxidante69.
Estudos in vitro, utilizando quercetina como antioxidante em
osteoblastos humanos67, espermatozóides de camundongo70 e hepatócitos de
camundongos63 foram eficientes quanto à remoção de radicais livres. A
suplementação do meio de maturação com quercetina também foi capaz de
diminuir o estresse oxidativo em oócitos de suínos, melhorando, inclusive, a
capacidade de desenvolvimento embrionário62. A ação antioxidante da
quercetina ocorre pela interação direta desta molécula com o radical
superóxido, o peróxido de hidrogênio, e por quelar íons metálicos (Figura 3)62;
71. A capacidade da quercetina em quelar íons de metais parece positiva para
os sistemas biológicos, uma vez que essa interação é capaz de diminuir a
formação de espécie reativa, em especial do radical livre hidroxila, que é
catalisado pelos íons Fe++ 72. Inibir a formação das espécies reativas e manter
o equilíbrio de óxido redução durante a PIV de embriões é fundamental para
diminuir os danos ao DNA73 e a apoptose celular15, causadas pelo estresse
oxidativo.
Figura 2. Estrutura química básica dos flavonóides e relação estrutura-atividade da quercetina.
Legenda: em azul – numeração dos átomos de carbono; em vermelho – substituintes importantes à atividade antioxidante; em verde – substituintes menos importantes à atividade antioxidante (adaptado de SCOTTI, 2007)74.
26
Figura 3. Formação de espécies reativas de oxigênio e mecanismo antioxidante no sistema biológico.
O O2 é convertido em superóxido (O2̇ˉ) por enzimas oxidativas da mitocôndria, membrana plasmática e citosol. O O2 ̇ ˉ é transformado em H2O2 pela enzima superóxido-dismutase (SOD), e em OH ̇ quanto catalisada por Fe++ (reação de Fenton). As enzimas catalase (CAT) e glutationa-peroxidade (GPx) atuam sobre o H2O2, transformando-o em H2O, mantendo, assim, o equilíbrio de óxido redução. O selênio favorece o desempenho da enzima GPx e a cisteamina aumenta a concentração de GSH. A quercetina atua quelando os íons de ferro, neutralizando o peróxido de hidrogênio e o radical superóxido. As espécies reativas OH ̇, O2̇ ˉ e H2O2, quando em excesso, acarretam várias formas de lesão celular (adaptado de FERREIRA, 1997)41.
27
5. ARTIGOS
5.1. ARTIGO 1 (PUBLICADO NO PERIÓDICO - ARQUIVO BRASILEIRO DE MEDICINA VETERINÁRIA E ZOOTECNIA).
Maturação in vitro de oócitos bovinos em meios suplementados com quercetina e seu efeito sobre o desenvolvimento embrionário
[In vitro maturation of bovine oocytes in medium supplemented with quercetin, and its
effect on embryonic development]
S. Guemra1,3, P.S. Monzani1,3, E.S. Santos1, R. Zanin1, O.M. Ohashi2, M.S. Miranda2, P.R. Adona1,3*
1Agropecuária Laffranchi Tamarana, PR 2Universidade Federal do Pará Belém, PA
3Universidade Norte do Paraná Londrina, PR
RESUMO A quercetina é um flavonoide, amplamente encontrada em frutas, vegetais, grãos, flores, com elevada concentração no vinho tinto, e tem sido caracterizada funcionalmente pela atividade antioxidante. Para avaliação da maturação nuclear e do desenvolvimento embrionário bovino, os oócitos foram maturados por 22h na presença de quercetina (0,4, 2, 10 e 50 M), cisteamina (100 M) e na ausência dos antioxidantes. Os oócitos maturados foram corados com Hoechst para avaliação da maturação in vitro. Para avaliação do desenvolvimento embrionário, os oócitos foram fertilizados e cultivados in vitro, as taxas de desenvolvimento embrionário foram determinadas no sétimo dia de cultivo e o percentual de eclosão e o número de células dos embriões no oitavo dia. Os níveis de glutationa (GSH) dos oócitos foram mensurados por emissão de fluorescência com CMF2HC. A porcentagem de maturação nuclear (±89%) não diferiu entre os grupos. O desenvolvimento embrionário variou entre os tratamentos, o percentual de blastocisto foi superior (P<0,05) nos grupos tratados com 0,4, 2, 10 e 50 M de quercetina (56,9, 59,5, 53,6 e 49,6%, respectivamente) e com 100 M de cisteamina (50,4%) em relação ao grupo controle (42,3%). Na comparação entre os dois antioxidantes, a quercetina (0,4 e 2μM) foi superior na produção de embriões (56,9 e 59,5%, respectivamente) em comparação com cisteamina (50,4%). As taxas de embriões eclodidos foram similares (P>0,05) entre os grupos (±63,0%). O número médio de células dos embriões também foi similar entre os grupos (±233). Os níveis intracelulares de GSH foram superiores nos oócitos maturados com cisteamina, mas similares entre os oócitos tratados com quercetina e o controle. A suplementação da maturação in vitro com antioxidantes melhora as taxas de blastocistos. A quercetina foi superior à cisteamina, que, por sua vez, foi superior ao controle. Mas os níveis de GSH foram superiores somente nos oócitos tratados com cisteamina. Palavra-chave: antioxidante, bovino, embrião, quercetina e oócito
ABSTRACT
Recebido em 16 de maio de 2012 Aceito em 5 de maio de 2013 *Autor para correspondência (corresponding author) E-mail: [email protected]
28
Quercetin is a flavonoid widely found in fruit, vegetables, grains and flowers, with a high concentration in red wine, and has been functionally characterized by its antioxidant activity. For assessment of nuclear maturation and bovine embryo, oocytes were matured for 22h in the presence of quercetin (0.4, 2, 10 and 50μM), cysteamine (100μM) and in the absence of antioxidants. The matured oocytes were stained with Hoechst to evaluate the in vitro maturation. To assess embryonic development, oocytes were fertilized and cultured in vitro and rates of embryo development were obtained in the seventh day of culture and the percentage of hatching and the number of cells on eighth day embryos. The levels of glutathione (GSH) of the oocytes were measured by fluorescence emission with CMF2HC. The percentage of nuclear maturation (±89%) did not differ between groups. Embryonic development varied between treatments, the percentage of blastocyst was higher (P<0.05) in the groups treated with 0.4, 2, 10 and 50 M of quercetin (56.9, 59.5, 53.6 and 49.6%, respectively) and 100 M cysteamine (50.4%) compared to the control group (42.3%). Comparing the two antioxidants, quercetin (0.4 to 2μM) was superior in embryo production (56.9 and 59.5% respectively) compared with cysteamine (50.4%). The rates of hatched embryos were similar (P>0.05) between groups (±63.0%). The average number of embryo cells was also similar in both groups (±233). The intracellular GSH levels were higher in oocytes matured with cysteamine, but similar between the oocytes treated with quercetin and control. The supplementation of matured in vitro with antioxidants improves blastocyst rates. Quercetin was greater than cysteamine, which in turn was superior to the control. However, GSH levels were higher in oocytes treated only with cysteamine. Keywords: Antioxidant, bovine, embryo, quercetin and oocyte
INTRODUÇÃO As condições de maturação in vitro (MIV) dos oócitos bovinos são essenciais para a produção de embriões. A MIV é influenciada por diferentes fatores, como atmosfera gasosa, meio de cultivo, temperatura, suplementação proteica e fatores de crescimento (Santos et al., 2002; Sutton-McDowall et al., 2012). Avanços significantes foram obtidos modificando-se os meios de cultivo embrionários, o que resultou no aumento da taxa na produção in vitro (PIV) de embriões. No entanto, vários trabalhos têm sido realizados visando à maior eficiência da técnica (De Matos et al., 2002; Schwarz et al., 2010; Adona et al., 2011; Dey et al., 2012), visto que a capacidade de fecundação e de desenvolvimento embrionário depende da maturação nuclear e citoplasmática do oócito (Ferreira et al., 2008). A maturação dos oócitos é caracterizada por uma série de transformações bioquímicas e estruturais no núcleo e citoplasma, sendo essenciais para o processo da fecundação e subsequente desenvolvimento embrionário. Durante a PIV de embriões, ocorre a geração das espécies reativas de oxigênios (EROs), oriundas da tensão de oxigênio, exposição à luz e excesso de manipulação (Guerin et al., 2001). O aumento na produção de H2O2 em embriões de camundongos foi observado, quando expostos à luz por mais de cinco minutos (Goto et al.,
1992). A presença equilibrada das EROs e antioxidantes tem impacto positivo para a PIV de embriões (Guerin et al., 2001; Andrade et al., 2010). Portanto, o uso de antioxidantes em sistemas de alta concentração de oxigênio (20% de O2) é considerado um fator importante para a PIV de embriões, devido às suas ações na diminuição dos efeitos danosos causados pelas EROs. As EROs são espécies químicas, tais como átomos, moléculas ou fragmento de moléculas, que apresentam pelo menos um elétron não compartilhado na camada de valência. Quando as espécies reativas são formadas a partir do oxigênio, elas são chamadas de EROs, no entanto outros tipos de espécies reativas podem surgir do nitrogênio, carbono ou enxofre (Silva et al., 2011). As espécies reativas de maior relevância são as EROs, pois são produzidas pelo metabolismo fisiológico dos embriões (Guerin et al., 2001; Silva et al., 2011). Quando em baixas concentrações, as EROs desempenham importante papel fisiológico in vitro, como a promoção das competências dos oócitos e do desenvolvimento do embrião (Blondin et al., 1997; Guerin et al., 2001). Quando uma quantidade excessiva de EROs é liberada, ocorre o estresse oxidativo (Andrade et al., 2010). A abundância das EROs pode ter efeitos deletérios sobre a função celular, conduzindo aos danos oxidativos dos componentes intracelulares, os
29
quais podem induzir a apoptose (Yang et al., 1998; Guerin et al., 2001). O uso de antioxidantes visa balancear a formação das EROs e manter as funções fisiológicas dos oócitos, contrapondo o aumento indiscriminado das EROs na MIV. A quercetina é um flavonoide do grupo dos compostos polifenólicos, amplamente encontrado nas frutas, vegetais, grãos, flores, com elevada concentração no vinho tinto, e que apresenta ação antioxidante. O seu desempenho terapêutico no combate ao estresse oxidativo tem sido mencionado por vários autores (Peres et al., 2000; Behling et al., 2004; Liu et al., 2010) e se dá em três etapas diferentes: na iniciação pela interação com íons superóxido, na formação de radicais hidroxila por quelar íons de ferro e na peroxidação lipídica por reagir com radicais peróxido de lipídeos (Afanas'ev et al., 1989). O radical hidroxila e o ânion superóxido estão envolvidos no dano tecidual por iniciarem a peroxidação lipídica e a disrupção da matriz intersticial (Silva et al., 2011). Vários trabalhos utilizando a quercetina foram realizados com o intuito de identificar os efeitos fisiológicos e as atividades biológicas desse flavonoide para fins terapêuticos em humanos, no entanto não há informação disponível sobre os efeitos da quercetina sobre a maturação in vitro de oócitos bovinos. Neste estudo, foi investigado o uso da quercetina durante a fase de maturação in vitro e o seu efeito sobre a taxa de produção de blastocisto e os níveis de glutationa nos oócitos maturados.
MATERIAL E MÉTODOS Os produtos para PIV de embriões foram adquiridos da Sigma Chemical Company, St Louis, MO, EUA, a menos que especificados de outro modo. Os ovários de fêmeas bovinas foram coletados no frigorífico logo após o abate e transportados em solução fisiológica estéril (NaCl 0,9%) acrescida de 50 g/mL de gentamicina a 30°C. No laboratório, os ovários foram lavados em NaCl 0,9%, e os folículos com diâmetro de 2 – 8mm foram aspirados com auxílio de uma agulha (1,20 X 40mm) conectada a uma seringa descartável de 10mL. O líquido folicular contendo os oócitos foi depositado em tubos
cônicos de 50mL e mantido em repouso para decantação por cinco minutos. O pellet contendo os oócitos foi adicionado a 5mL de meio H199 (Meio 199 com 25mM de hepes acrescido de 50 g/mL de gentamicina e 5% de soro fetal bovino - SFB) em uma placa de Petri, para a seleção dos oócitos sob estereomicroscópio. Somente oócitos classificados como graus I e II, contendo mais de três camadas de células do cumulus e citoplasma uniforme, foram utilizados para os experimentos. A quercetina (Sigma, Q4951) foi preparada em solução estoque de 50mg/mL em hidróxido de sódio 1M, e a cisteamina (Sigma, C8397) foi preparada em solução estoque de 100mg/mL em H2O, aliquotadas em microtubos e estocadas a -20ºC. Maturação in vitro (MIV): Após a classificação, os oócitos foram transferidos para o meio de maturação, constituído pelo Meio 199 (Sigma, M4530) suplementado com 10% de SFB, 5,0μg/mL de LH (Lutropin-v, Vetrepharm), 0,5μg/mL de FSH (Folltropin-v, Vetrepharm), 0,2 M de piruvato e 50 g/mL de gentamicina. Os oócitos foram cultivados separadamente na presença de quercetina (0,4, 2, 10 e 50 M), cisteamina (100 M) e na ausência dos antioxidantes (controle) durante 22 horas, em gotas de 100μL de meio de maturação sob óleo mineral, montadas em placa de Petri, a 38,5ºC e atmosfera de 5% de CO2. Cada gota continha aproximadamente 20 oócitos. Avaliação da MIV: Os oócitos foram desnudados (remoção das células do cumulus) em tubo de 5mL, com 0,3mL de PBS (Nutricell) acrescida de 1% de SFB, e agitados no “vortex” por quatro minutos. Os ovócitos desnudos foram expostos ao corante Hoechst (33342), na concentração de 1μg/mL em PBS, e incubados por cinco minutos, protegidos da luz. Após este período, foram lavados por três vezes em PBS e fixados entre lâmina e lamínula para avaliação quanto à taxa de MIV no microscópio de epifluorescência (Eclipse Ti Nikon - filtro UV-2A, com comprimento de onda de 330-380/420-700nm de absorção/emissão). Os níveis de glutationa (GSH) intracelular nos oócitos bovinos foram determinados com marcador de fluorescência Cell Tracker Blue - CMF2HC (4-clorometil-6, 8 - difluoro-7-
30
hidroxicumarina, Life Technologies, C12881). Para as avaliações, os oócitos foram desnudados em PBS-PVA (Álcool polivinílico, 0,05%) e corados com 10 M de CMF2HC em PBS-PVA por 30 minutos em estufa de CO2 a 38,5ºC. Após coloração, os oócitos foram lavados três vezes e colocados em uma lâmina com 10 L de PBS-PVA. A emissão de fluorescência foi capturada automaticamente (cinco segundos) com auxílio da câmera Infinity após a exposição na luz ultravioleta (filtro UV-2A) do microscópio Eclipse Ti Nikon. As imagens registradas foram analisadas usando-se o programa de análises de imagens da câmera Infinity (software V6.2.0). Fecundação in vitro (FIV): Foi utilizado sêmen congelado de um mesmo touro (raça Nelore) e da mesma partida, o qual foi preparado segundo a técnica de gradiente de Percoll. Em um tubo de microcentrífuga, foram adicionados 400 L de Percoll 90% e, em seguida, 400 L de Percoll 45%. O sêmen foi descongelado a uma temperatura de 37°C por 30 segundos, adicionado na porção superior do gradiente de Percoll e centrifugado por cinco minutos a 800 “g”. Após a retirada do sobrenadante, foi adicionado 1mL de meio TALP (Parrish et al., 1988), e uma nova centrifugação de dois minutos a 200 “g” foi realizada para remover o excedente do Percoll. A FIV foi feita em TALP com 2μM de penicilamina, 1μM de hipotaurina, 250μM de epinefrina, 20μg/mL de heparina e 6mg/mL de albumina sérica bovina (BSA Sigma, A8806). Os espermatozoides (2x106 espermatozoides/ mL) e os oócitos foram coincubados em gotas de 100μL de meio sob óleo mineral, montadas em placa de Petri, por um período de 18 horas. Após a FIV, os oócitos foram desnudados com auxílio de um micropipetador de 50μL e transferidos para o meio de cultivo in vitro (CIV) fluido de oviduto sintético (SOF), suplementado com aminoácidos essenciais (BME) e não essenciais (MEM), 0,34mM de sódio tricitrato, 2,77mM de mioinositol (Holm et al., 1999), 3% de SFB, 4mg/mL de BSA, ITS (insulina 5μg/mL, transferrina 5μg/mL e selênio 5ng/mL) e aminoácidos (glicina 0,75mg/mL, alanina 0,15mg/mL e glutamina 0,09mg/mL), em gotas de 100μL de meio com monocamada de células somáticas (cumulus). O cultivo in vitro foi feito em estufa de CO2, a 38,5ºC, em atmosfera de 5% de CO2 em ar.
Para avaliação do número de células dos embriões eclodidos no oitavo dia após fecundação, os embriões foram expostos ao corante Hoechst como descrito na avaliação dos oócitos. Após o método de coloração, os embriões foram fotografados (Infinity câmera - software V6.2.0) no microscópio de epifluorescência para contagem do número de células. Experimento I. Avaliação do efeito dos antioxidantes sobre a maturação nuclear. Os oócitos foram maturados separadamente na presença de quercetina (0,4, 2, 10 e 50 M), cisteamina (100 M) e na ausência dos antioxidantes (controle) durante 22h e avaliados quanto ao estádio de maturação nuclear. Experimento II. Avaliação do efeito dos antioxidantes na maturação in vitro sobre o desenvolvimento embrionário. Os oócitos foram cultivados separadamente na presença de quercetina (0,4, 2, 10 e 50 M), cisteamina (100 M) e controle durante 22h. Após a MIV, os oócitos foram submetidos à FIV (18h) seguida pelo CIV. As taxas de clivagem foram determinadas no segundo dia de cultivo (D2), o desenvolvimento dos embriões em estádio de blastocistos foi determinado no sétimo dia (D7) do CIV, e a eclosão e o número de células dos embriões no oitavo dia (D8). Todos os sistemas de cultivo foram feitos em estufa de CO2, a 38,5ºC, e em atmosfera de 5% de CO2. Experimento III. Avaliação dos níveis glutationa (GSH) intracelular em oócitos imaturos e maturados in vitro com marcador de fluorescência Cell Tracker Blue. Os oócitos em estádio de vesícula germinativa (VG) e maturados na presença de quercetina (2 M), cisteamina e na ausência dos antioxidantes (MIV) foram corados com Cell Tracker Blue para avaliação dos níveis de GSH. Para controle da técnica, um grupo de oócitos imaturos e outro maturado foram expostos a 0,009% de peróxido de hidrogênio (H2O2) por 30 minutos junto ao corante e avaliados quanto aos níveis de GSH. As análises estatísticas foram realizadas com o programa BioEstat 2. Para os resultados significativos nas análises de variância, foi utilizado o Bonferroni como procedimento de comparações múltiplas entre os tratamentos. O
31
nível de significância adotado foi de 5% para evidenciar diferenças entre os tratamentos.
RESULTADOS No experimento I, foram utilizados 512 oócitos, distribuídos em sete tratamentos e três repetições (Tab. 1). O percentual de oócitos em vesícula germinativa (VG) após aspiração folicular
foi de 100% para o controle zero hora (Fig. 2A), e o percentual de oócitos que completaram a maturação nuclear (metáfase II) foi de aproximadamente 89,0% para os grupos tratados com quercetina (0,4, 2, 10 e 50μM), cisteamina (100μM) e controle (22h), não havendo variação significativa (P>0,05) nas taxas de maturação nuclear.
Tabela 1. Efeitos da quercetina e da cisteamina sobre a maturação in vitro de oócitos bovinos
Tratamentos Oócitos N°
VG N° (%±dpm)
RVG N° (%±dpm)
Metáfase II N° (%±dpm)
Quercetina 0,4 μM 78 0 (0,0±0,0)b 7 (9,0±6,0)a 71 (91,0±6,0)a Quercetina 2μM 71 0 (0,0±0,0)b 7 (9,8±7,3)a 64 (90,1±7,3)a Quercetina 10μM 78 0 (0,0±0,0)b 11 (14,1±12)a 67 (85,8±12)a Quercetina 50μM 72 0 (0,0±0,0)b 10 (13,9±11)a 62 (86,1±11)a Cisteamina 71 0 (0,0±0,0)b 6 (8,5±7,1)a 65 (91,5±7,1)a Controle (22 horas) 67 0 (0,0±0,0)b 7 (10,4±7,5)a 60 (89,5±7,5)a Controle (0 hora) 75 75 (100±0,0)a 0 (0,0±0,0)b 0 (0,0±0,0)b Letras diferentes na mesma coluna indicam diferença (P<0,05) entre tratamentos. Desvio-padrão médio (dpm) de três repetições. Oócitos em vesícula germinativa (VG), rompimento da VG (RVG) e maturados (metáfase II). Para a realização do experimento II, foram utilizados 1.684 oócitos, distribuídos em seis tratamentos e sete repetições, os quais estão descritos na Tab. 2. Pelas análises dos resultados, as taxas de clivagem foram similares (P>0,05) entre os grupos, obtendo-se uma porcentagem média de aproximadamente 80,0% para os oócitos tratados com quercetina, de 76,3% para os tratados com cisteamina e de 76,6% para os do grupo controle. O desenvolvimento embrionário variou entre os tratamentos (Tab. 2), o percentual de blastocisto D7 foi superior (P<0,05) nos grupos tratados com 0,4, 2, 10 e 50 M de quercetina (56,9, 59,5, 53,6 e 49,6%, respectivamente) e com 100 M de cisteamina (50,4%) em relação ao grupo controle (42,3%). Na comparação entre os dois antioxidantes, a quercetina (0,4 e 2μM) foi superior (P<0,05) na produção de embriões (56,9 e 59,5%, respectivamente) em comparação com a cisteamina (50,4%), mas as concentrações de 10μM (53,6%) e 50μM (49,6%) de quercetina foram similares (P>0,05) às encontradas com a cisteamina (50,4%). Nas comparações entre as concentrações de quercetina, a dose de 2μM (59,5%) foi similar (P>0,05) à dose de 0,4μM (56,9), mas diferiu (P<0,05) das concentrações de 10μM (53,6%) e 50μM (49,6%), que foram similares entre si. As concentrações de 0,4μM (56,9) e 10μM (53,6%) de quercetina também apresentaram similaridade (P>0,05) na produção
de embriões. As taxas de embriões eclodidos no dia oito após a FIV (Tab. 2) foram similares (P>0,05) entre os grupos, obtendo-se um percentual médio de aproximadamente 64,0% de eclosão com quercetina, 56,2% com cisteamina e 64,4% no grupo controle. O número de células dos embriões eclodidos (Tab. 2) também foi similar (P>0,05) entre os grupos, a média aproximada de células (Fig. 2A) foi de 238 com quercetina, de 223 com cisteamina e de 225 no grupo controle. No experimento III, foram utilizados 210 oócitos, distribuídos em seis tratamentos e três repetições (Fig. 1). Os oócitos imaturos VG/H2O2 (0,86) e VG (1,00) apresentaram emissão de fluorescência inferior (P<0,05) aos oócitos submetidos à maturação MIV/H2O2 (1,31) e MIV (1,67). Na comparação entre os grupos controle (MIV), quercetina (2μM) e cisteamina, o nível de GSH intracelular avaliado pela emissão de fluorescência (Fig. 2B) não diferiu significativamente (P>0,05) entre o controle (1,67) e a quercetina (1,64), mas ambos diferiram (P<0,05) do grupo com cisteamina (1,76).
32
Tabela 2. Uso da quercetina e da cisteamina na maturação in vitro e seu efeito para a competência do desenvolvimento embrionário
Tratamentos Oócitos Nº
Clivagem D2 Nº (%±dpm)
Blastocisto D7 Nº (%±dpm)
Eclosão D8 Nº (%±dpm)
Células D8 Nº (Mín-Máx±dpm)
Q 0,4μM 295 241 (81,6±10) 168 (56,9±3,3)ab 100 (59,5±33) 224 (108-477±71) Q 2μM 287 246 (85,7±5,4) 171 (59,5±1,9)a 114 (66,6±18) 246 (110-432±65) Q 10μM 287 222 (77,3±3,5) 154 (53,6±4,9)bc 99 (64,2±20) 249 (108-419±77) Q 50μM 294 226 (76,8±8,4) 146 (49,6±3,1)c 95 (65,0±18) 232 (114-443±78) Cisteamina 268 210 (76,3±4,4) 135 (50,4±3,8)c 76 (56,2±22) 223 (106-415±74) Controle 253 194 (76,6±7,9) 107 (42,3±4,2)d 69 (64,4±13) 225 (108-425±79) Letras diferentes na mesma coluna indicam diferença (P<0,05) entre tratamentos. Desvio-padrão médio (dpm) de sete repetições. Número mínimo e máximo (Mín-Máx) de célula dos embriões eclodidos. Diferentes concentrações de quercetina (Q).
Figura 1. Níveis de glutationa (GSH) intracelular em oócitos bovinos avaliado com Cell Tracker Blue. Os oócitos em vesícula germinativa (VG/H2O2) e maturados (MIV/H2O2) foram tratados com 0,009% de peróxido de hidrogênio por 30 minutos. As barras com letras (a-e) diferentes indicam diferença (P<0,05) entre tratamentos. Resultados de três repetições. (A) (B) Figura 2. Coloração com Hoechst para avaliação da maturação e do número de células dos embriões (A). Oócito em vesícula germinativa (a), estádio intermediário (b), metáfase II (c), liberação do 1º corpúsculo polar (d), embrião com ±110 células (e) e embrião com ±360 células (f). Intensidade de fluorescência do nível GSH intracelular em oócitos avaliados com Cell Tracker Blue (B). Oócitos VG/H2O2 (a) VG (b) MIV/H2O2 (c) MIV (d) quercetina (e) e cisteamina (f).
a b c
d e f
a b c
d e f
33
DISCUSSÃO Durante a PIV de embriões, os oócitos e embriões são expostos a concentrações maiores de oxigênio do que aqueles produzidos in vivo. Esta maior exposição ao oxigênio faz com que ocorra uma produção de radicais livres. Altos níveis de radicais livres causam danos celulares, levando à perda de suas funções (Yang et al., 1998). Os radicais livres gerados in vitro, como o superóxido, o peróxido de hidrogênio e a hidroxila, reagem com as proteínas celulares, os lipídeos e o DNA, resultando na inativação enzimática, na peroxidação lipídica da membrana e em alterações do DNA (Andrade et al., 2010; Silva et al., 2011). A PIV de embriões em sistema com alta concentração de oxigênio atmosférico requer que os oócitos sejam protegidos contra o estresse oxidativo. A adição de antioxidante no meio de maturação na PIV de embriões visa reduzir os danos celulares causados pelo estresse oxidativo, durante a maturação oocitária, resultando no aumento das taxas de desenvolvimento embrionário. Os antioxidantes da classe dos flavonoides têm despertado um amplo interesse científico devido a suas propriedades sequestrantes de radicais livres (Behling et al., 2004). A quercetina é um flavonoide que tem propriedades quelantes e de sequestro de radicais de oxigênio, como o superóxido e a hidroxila, e também atua na inibição da enzima xantina oxidase e na peroxidação lipídica (Behling et al., 2004; Liu et al., 2010). O radical hidroxila e o ânion superóxido estão envolvidos no dano tecidual por iniciarem a peroxidação lipídica (Silva et al., 2011). Várias propriedades terapêuticas da quercetina têm sido estudadas nas últimas décadas (Formica e Regelson, 1995; Larson et al., 2012), destacando-a como potencial antioxidante (Behling et al., 2004). O uso da quercetina na PIV de embriões bovinos e seu efeito sobre a maturação oocitária não se encontram reportados na literatura. No presente estudo, foi analisada a suplementação de diferentes concentrações (0,4, 2, 10 e 50 M) de quercetina, durante a MIV, no intuito de investigar o potencial benefício na PIV de embriões. Paralelamente, foram delineados outros dois grupos experimentais: sem suplementação de antioxidante e outros
suplementados com 100 M cisteamina, um antioxidante descrito na literatura para PIV de embriões (De Matos et al., 2002; Deleuze e Goudet, 2010), o qual é utilizado rotineiramente no laboratório. No presente estudo, a suplementação dos meios de maturação com (quercetina e cisteamina) ou sem antioxidantes não provocou diferença nas taxas de maturação nuclear e de clivagem, o que sugere que não seria necessária a suplementação dos meios de maturação com os referidos antioxidantes. No entanto, a literatura descreve que a presença de antioxidante é essencial para a maturação de oócitos, particularmente para a maturação citoplasmática, necessária para o desenvolvimento embrionária (Furnus et al., 2008; Silva, et al., 2011). A maturação citoplasmática está diretamente relacionada com a taxa de desenvolvimento embrionário (Rizos et al., 2002), portanto, quando os oócitos foram tratados com os respectivos antioxidantes, obtiveram-se maiores taxas de desenvolvimento (Tab. 2). Estes resultados sugerem que a maturação suplementada com quercetina ou cisteamina pode afetar positivamente a proporção de blastocistos formados, mas não sua qualidade, visto que os embriões não apresentaram diferença (P>0,05) nas taxas de eclosão e nem no número de células dos blastocistos. De acordo com a literatura, a porcentagem de produção de embriões in vitro é afetada pela qualidade intrínseca dos oócitos e pela composição dos meios de maturação, e a qualidade dos embriões (blastocistos) é afetada pelo sistema de cultivo in vitro (Rizos et al., 2002; Sananmuang et al., 2011). O uso de antioxidante no processo de MIV pode também influenciar negativamente o desenvolvimento de blastocistos (Guerin et al., 2001), pois a formação equilibrada de EROs exerce papel importante nos processos metabólicos da maturação oocitária e no desenvolvimento dos blastocistos (Sabatini et al., 1999). Neste estudo, foi observado que maior concentração de quercetina (50μM) apresentou a menor taxa (49,7%) na produção de embriões em comparação com 2μM (59,6%), porém foi superior (42,3%) à não adição de antioxidantes. Isto mostra que a suplementação equilibrada de antioxidante é fundamental para a PIV de embriões, em sistema de alta concentração de oxigênio atmosférico. E a concentração de
34
antioxidante deve ser ajustada no sentido de manter o equilíbrio entre os benefícios na redução das EROs, bem como permitir que os processos de oxirredução dos oócitos sejam mantidos. As prováveis causas do benefício na produção de embriões podem estar correlacionadas com a redução do estresse oxidativo durante o processo de MIV. Experimentos in vitro e in vivo demonstraram que quercetina e cisteamina são capazes de reduzir os danos celulares causados pelo estresse oxidativo (Liu et al., 2010; Deleuze e Goudet, 2010). A suplementação dos meios de maturação com cisteamina foi utilizada como padrão de antioxidante no sistema de produção, pois a cisteamina, quando adicionada no meio de maturação in vitro, estimula a síntese de glutationa (GSH) e melhora as taxas de desenvolvimento embrionário (De Matos et al., 2002). Esse aumento nos níveis de GSH também foi constatado neste estudo nos oócitos suplementados com cisteamina, sendo que a glutationa fornece a primeira linha de defesa contra as EROs em oócitos. Como já mencionado, a quercetina é capaz de reduzir os radicais livres (Braun et al., 2011), mas esse atributo da quercetina (2μM) não propiciou aumento ou redução nos níveis de GSH nos oócitos em relação ao grupo controle. A quercetina não é precursora da síntese de GSH e, portanto, não aumentaria diretamente sua síntese. Os níveis de GSH podem ser alterados (↑↓) na presença de quercetina, dependendo do sistema de cultivo ou do tipo de estresse sofrido pelos oócitos. O sistema de maturação foi similar entre os grupos, e somente a cisteamina proporcionou aumento nos níveis de GSH, por ser precursora da síntese de GSH (De Matos et al., 2002), enquanto os cultivos com quercetina ou na ausência dos antioxidantes mantiveram níveis similares de GSH. Essa similaridade pode ser pela disponibilidade de aminoácidos precursores de GSH no meio de MIV e pode atuar estimulando a síntese de GSH. Segundo Furnus et al. (2008), a concentração de GSH aumenta em oócitos bovinos durante o processo da MIV decorrente dos aminoácidos disponíveis nos meios de maturação. Estudos mais aprofundados serão necessários para entender melhor as relações entre quercetina e a PIV de
embriões e os níveis de GSH em oócitos bovinos.
CONCLUSÃO A suplementação do meio de maturação in vitro com os antioxidantes quercetina ou cisteamina, em um sistema de alta concentração de oxigênio atmosférico, aumenta as taxas de produção de blastocistos. A suplementação de 2μM de quercetina apresentou a maior taxa de produção de blastocisto, sendo superior àquelas encontradas para a cisteamina e o controle. A cisteamina proporcionou aumento nos níveis de GSH, enquanto a quercetina manteve o mesmo nível encontrado no controle.
AGRADECIMENTOS À Universidade Norte do Paraná (Unopar) e à Agropecuária Laffranchi, pelo apoio financeiro ao projeto.
REFERÊNCIAS ADONA, P.R.; DE BEM, T.H.; MESQUITA, L.G. et al. Embryonic development and gene expression in oocytes cultured in vitro in supplemented pre-maturation and maturation media. Reprod. Domest. Anim., v.46, p.31-8, 2011.
AFANAS'EV, I.B.; DOROZHKO, A.I.; BRODSKII, A.V. et al. Chelating and free radical scavenging mechanisms of inhibitory action of rutin and quercetin in lipid peroxidation. Biochem. Pharmacol., v.38, p.1763-1769, 1989.
ANDRADE, E.R.; MELO-STERZA, F.A.; SENEDA M.M.; ALFIERI, A.A. Consequências da produção das espécies reativas de oxigênio na reprodução e principais mecanismos antioxidantes. Rev. Bras. Reprod. Anim., v.34, p.79-85, 2010.
BEHLING, E.B.; SENDÃO, M.C.; FRANCESCATO, H.D.C. et al. Flavonoide Quercetina: Aspectos gerais e ações biológicas. Alim. Nutr., v.15, p.285-292, 2004.
BLONDIN, P.; COENEN, K.; SIRARD, M.A. The impact of reactive oxygen species on bovine sperm fertilizing ability and oocyte maturation. J. Androl., v.18, p.454-460, 1997.
BRAUN, K.F.; EHNERT, S.; FREUDE, T. et al. Quercetin protects primary human osteoblasts exposed to cigarette smoke through activation of the antioxidative enzymes HO-1 and SOD-1. Scientific World J., v.11, p.2348-2357, 2011.
DE MATOS, D.G.; HERRERA, C.; CORTVRINDT, R. et al. Cysteamine supplementation during in vitro
35
maturation and embryo culture: a useful tool for increasing the efficiency of bovine in vitro embryo production. Mol. Reprod. Dev., v.62, p.203-209, 2002.
DELEUZE, S.; GOUDET, G. Cysteamine supplementation of in vitro maturation media: a review. Reprod. Domest. Anim., v.45, p.476-482, 2010.
DEY, S.R.; DEB, G.K.; HA, A.N. et al. Coculturing denuded oocytes during the in vitro maturation of bovine cumulus oocyte complexes exerts a synergistic effect on embryo development. Theriogenology, v.77, p.1064-1077, 2012.
FERREIRA, E.L.; VIREQUE, A.A.; ADONA. P.R. et al. Maturação citoplasmática de oócitos bovinos: aquisição de competência para o desenvolvimento. Rev. Bras. Reprod. Anim., v.32, p.172-181, 2008.
FORMICA, J.V.; REGELSON, W. Review of the biology of Quercetin and related bioflavonoids. Food Chem. Toxicol., v.33, p.1061-1080, 1995.
FURNUS, C.; DE MATOS, D.G.; PICCO, S. et al. Metabolic requirements associated with GSH synthesis during in vitro maturation of cattle oocytes. Anim. Reprod. Sci., v.109, p.88-99, 2008.
GOTO, Y.; NODA, Y.; NARIMOTO, K. et al. Oxidative stress on mouse embryo development in vitro. Free Radic. Biol. Med., v.13, p.47-53, 1992.
GUERIN P.E.L.; MOUATASSIM, S.; MENEZO, Y. Oxidative stress and protection against reactive oxygen species in the pre-implantation embryo and its surroundings. Hum. Reprod. Update, v.7, p.175-189, 2001.
HOLM, P.; BOOTH, P.J.; SCHMIDT, M.H. et al. High bovine blastocyst development in a static in vitro production system using SOFaa medium supplemented with sodium citrate and myo-inositol with or without serum-proteins. Theriogenology, v.52, p.683-700, 1999.
LARSON, A.J.; SYMONS, J.D.; JALILI, T. Therapeutic potential of quercetin to decrease blood pressure: review of efficacy and mechanisms. Adv. Nutr., v.3, p.39-46, 2012.
LIU, S.; HOU, W.; YAO, P. et al. Quercetin protects against ethanol-induced oxidative damage in rat primary hepatocytes. Toxicol. In vitro, v.24, p.516-522, 2010.
PARRISH, J.J.; SUSKO-PARRISH, J.; WINER, M.A.; FIRST, N.L. Capacitation of bovine sperm by heparin. Biol. Reprod., v.38, p.1171-1180. 1988.
PERES, W.; TUÑÓN, M.J.; COLLADO, P.S. et al. The flavonoid quercetin ameliorates liver damage in rats with biliary obstruction. J. Hepatol., v.33, p.742-750, 2000.
RIZOS, D.; WARD, F.; DUFFY, P. et al. Consequences of bovine oocyte maturation, fertilization or early embryo development in vitro versus in vivo: Implications for blastocyst yield and blstocyst quality. Mol. Repr. Development, v.61, p.234-248, 2002.
SABATINI, L.; WILSON, C.; LOWER, A. et al. Superoxide dismutase activity in human follicular fluid after controlled ovarian hyperstimulation in women undergoing in vitro fertilization. Fertil. Steril., v.72, p.1027-1034, 1999.
SANANMUANG, T.; THARASANIT, T.; NGUYEN, C. et al. Culture medium and embryo density influence on developmental competence and gene expression of cat embryos Theriogenology. v.75, p.1708-1719, 2011.
SANTOS, S.S.D.; DANTAS, J.K.; MIRANDA, M.S. et al. Cinética da maturação nuclear in vitro de oócitos bubalinos. Braz. J. Vet. Res. Anim. Sci., v.39, p.266-270, 2002.
SCHWARZ, K.R.; PIRES, P.R.; DE BEM, T.H. et al. Consequences of nitric oxide synthase inhibition during bovine oocyte maturation on meiosis and embryo development. Reprod. Domest. Anim., v.45, p.75-80, 2010.
SILVA, G.M.; ARAÚJO, V.R.; DUARTE A.B.G. et al. Papel dos antioxidantes no cultivo in vitro de células ovarianas. Rev. Bras. Reprod. Anim., v.35, p.315-326, 2011.
SUTTON-McDOWALL, M.L.; FEIL, D.; ROBKER, R.L. et al. Utilization of endogenous fatty acid stores for energy production in bovine preimplantation embryos. Theriogenology. v.77, p.1632-41, 2012.
YANG, H.W.; HWANG, K.J.; KWON, H.C. et al. Detection of reactive oxygen species (ROS) and apoptosis in human fragmented embryos. Hum. Reprod., v.13, p.998-1002, 1998.
36
5.1. ARTIGO 2 (ARTIGO SUBMETIDO PARA PUBLICAÇÃO NO PERIÓDICO SEMINA: CIÊNCIAS
AGRÁRIAS, UEL).
Uso de quercetina e ITS no cultivo in vitro de embriões bovinos e seus efeitos sobre o
desenvolvimento embrionário.
Use of ITS and quercetin on in vitro culture of bovine embryos and its effects on embryonic
development.
Samuel Guemra1,2, Paulo Sergio Monzani1,2, Otávio Mítio Ohashi1,3, Paulo Roberto Adona1,2*.
1 Central Avançada em Biotecnologia da Reprodução Animal, Agropecuária Laffranchi, Tamarana,
PR, Brasil. 2 Centro de Ciências Biológicas e da Saúde, Universidade Norte do Paraná, Londrina, PR, Brasil. 3 Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal do Pará, Belém, PA, Brasil.
Resumo
O sistema de cultivo in vitro (CIV) de embriões bovinos exerce forte influência sobre a
quantidade e a qualidade dos blastocistos. Neste sentido, foram avaliados os efeitos da adição de
quercetina e/ou insulina-transferrina-selênio (ITS) em meio SOFaa sobre a taxa de desenvolvimento
embrionário, os níveis intracelular de glutationa (GSH) e de espécie reativa de oxigênio (EROs), além
das expressões relativas dos genes glutationa peroxidase 1 (GPX1) e superóxido dismutase 2 (SOD2).
A análise do desenvolvimento embrionário foi realizada em diferentes grupos suplemtentados com 10
μM de quercetina (Q10), ITS, Q10 + ITS (QITS) e o grupo controle sem oxidante. As taxas de
clivagem entre os grupos foram similares (P>0,05), com média de 83,2%. O desenvolvimento
embrionário variou entre os tratamentos, sendo estatisticamente superiores nos grupos Q10 (46,1%),
ITS (47,1%) e QITS (45,0%), quando comparado ao grupo controle (38,3%), e não diferiram (p>0,05)
entre si. As taxas de eclosão e de células totais dos embriões também foram similares (P>0,05) entre
os grupos, com média de 52,8% e 208, respectivamente. Os níveis intracelulares de EROs variaram
entre os tratamentos (p<0,05), apresentando os menores níveis nos embriões cultivados na presença de
quercetina (Q10 e QITS). O menor nível intracelular de GSH foi encontrado no grupo Q10, com
diferença significante (p<0,05) comparado ao grupo controle e não diferindo de ITS e QITS. A
expressão relativa do gene SOD2 foi similar (p>0,05) entre todos os grupos. A expressão relativa do
gene GPX1 foi similar (p>0,05) entre os grupos controle e Q10 e entre os grupos ITS e QITS, porém,
37
ITS e QITS apresentaram as maiores expressões em relação aos grupos controle e Q10 (p<0,05). A
suplementação dos meios de cultivo com os antioxidantes quercetina e/ou ITS aumentou a produção
de blastocistos quando comparado ao controle. O uso de quercetina associado ao ITS aumentou a
expressão relativa do gene GPX1 em relação ao grupo controle, sugerindo uma melhora na qualidade
dos embriões.
Palavras chave: embrião, GPX1, ITS, quercetina e SOD2
Abstract
The system of in vitro culture (IVC) of bovine embryos strongly influences the quantity and
quality of blastocysts. The effects of the supplementation of quercetin and/or insulin-transferrin-
selenium (ITS) in SOFaa medium about embryonic development rates, intracellular levels of
glutathione (GSH) and reactive oxygen species (ROS), and the gene expression of glutathione
peroxidase 1 (GPX1) and superoxide dismutase 2 (SOD2) were evaluated. The embryonic
development analysis was performed in different groups supplemented with 10 μM of quercetin
(Q10), ITS, ITS + Q10 (QITS) and in the control group without oxidant. Cleavage rates were similar
between groups (P>0.05), averaging 83.2%. The embryonic development varied between treatments in
which the groups for Q10 (46.1%), ITS (47.1%) and QITS (45.0%) were statistically higher when
compared to the control group (38.3%), and it was not observed difference (p>0.05) between them.
Hatching rates and total number of cells embryo were similar (P>0.05) between groups, with a mean
of 52.8% and 208, respectively. Intracellular levels of ROS varied between treatments (p<0.05), the
lower levels were observed in the embryos cultured in the presence of quercetin (Q10 and QITS). It
was verified the lower intracellular level of GSH in the Q10 group, with significant difference
(p<0.05) to the control group and it was not observed difference when compared with ITS and QITS
groups. The relative expression of the SOD2 gene was similar (p>0.05) among all groups. The relative
expression of GPX1 gene was similar (p>0.05) between the control group and Q10 and between the
ITS and QITS groups. However, the ITS and QITS groups showed the highest expression when
compared to control groups and Q10 (p<0.05). The supplementation of quercetin and/or ITS in culture
media increased the blastocyst production when compared to control group. Association of quercetin
and ITS in medium culture increased the relative expression of GPX1 gene compared to control group,
suggesting an improvement in the quality of the embryos.
Key-words: embryo, GPX1, ITS, quercetin and SOD2
38
1. Introdução
O cultivo in vitro (CIV) corresponde ao intervalo de desenvolvimento desde a fase de oócito
fertilizado até o estádio de blastocisto. Neste período, os embriões passam por modificações
importantes, tais como, divisão celular, ativação do genoma embrionário, compactação dos
blastômeros, início da diferenciação embrionária e a formação da blastocele (Garcia, Avelino e
Vantini, 2004). Todas estas etapas de desenvolvimento podem ser influenciadas pelas condições de
cultivo (Lonergan et al., 2000) e, portanto, o CIV interfere diretamente na qualidade e produção de
embriões.
Os efeitos do ambiente atmosférico sobre a qualidade dos embriões têm sido avaliados
(Blondin, Coenen e Sirard, 1997; Clark et al., 2006; Silva et al., 2010). O oxigênio constitui um
componente essencial para a manutenção da viabilidade e desenvolvimento embrionário (Clark et al.,
2006). No entanto, o CIV de embriões em ambiente de alta tensão de O2, em torno de 20%,
proporciona maior formação de espécies reativas de oxigênio (EROs) (Andrade et al., 2010; Silva et
al., 2010), quando comparado ao desenvolvimento in vivo, cuja concentração de O2 na tuba uterina
varia de 3% a 9% (Mastroianni e Jones, 1965; Harvey, 2007).
As espécies reativas compreendem átomos, moléculas ou fragmento de moléculas que
apresentam pelo menos um elétron não compartilhado na camada de valência. Quando as espécies
reativas são formadas a partir do oxigênio, elas são chamadas de EROs. Outros tipos de espécies
reativas podem ser formados a partir do nitrogênio, carbono ou enxofre (Silva et al., 2011). As EROs
são produzidas pelo metabolismo fisiológico dos embriões (Guerin, El Mouatassim e Menezo, 2001;
Silva et al., 2011) e quando em baixas concentrações, desempenham importantes papeis na
competência do desenvolvimento embrionário (Blondin, Coenen e Sirard, 1997; Guerin, El
Mouatassim e Menezo, 2001). O excesso de EROs pode ocasionar danos ao DNA, proteínas e lipídios,
causando estresse oxidativo que compromete o desenvolvimento embrionário (Silva et al., 2011). Para
eliminar ou minimizar os efeitos danosos das EROs, o embrião possui seu próprio mecanismo de
defesa, constituído por enzimas especializadas (Setiadi et al., 2003), sendo: a superóxido dismutase
(SOD) que participa da doação do O2- ao H2O2, a catalase que converte H2O2 em oxigênio e água
(Fridovich, 1995) e a glutationa peroxidase (GPX) que desempenha o papel mais importante no
controle celular da oxidação o qual constitui o mecanismo primário na remoção de H2O2 (Higuchi,
2003). Alterações nas concentrações de EROs dos embriões durante o cultivo in vitro apresentam
mudanças nos perfis de transcritos de genes das enzimas envolvidas no sistema de defesa contra o
estresse oxidativo (Balasubramanian et al., 2007; Takahashi, 2012). O controle da produção excessiva
de EROs durante o desenvolvimento embrionário in vitro tem sido realizado pela redução da tensão de
oxigênio (Karja et al., 2004; Iwamoto et al., 2005) ou pela adição de antioxidantes nos meios de
cultivo (Ali, Bilodeau e Sirard, 2003; Das et al., 2013).
39
A quercetina (3,3′,4′,5,6-pentahydroxyflavone) é um flavonoide de origem vegetal que
apresenta propriedades anti-inflamatória (Guazelli et al., 2013), anticarcinogênica (Lopez-Lazaro,
2002) e antioxidante (Braun et al., 2011; Li et al., 2013). A atividade antioxidante ocorre devida as
suas propriedades químicas que permitem eliminar radicais livres e quelar íons de ferro (Naderi et al.,
2003). O uso de quercetina em cultura de osteoblastos humano (Braun et al., 2011) e na maturação de
oócitos suíno (Kang et al., 2013), apresentou efeitos antioxidantes, atuando sobre o estresse oxidativo
gerado durante o cultivo. O uso de quercetina na maturação de oócitos bovinos foi avaliado quanto à
produção de embriões (Guemra et al., 2013), porém ainda não há relatos de seu uso na CIV de
bovinos.
A suplementação do meio de maturação in vitro (MIV) com insulina, transferrina e selênio
(ITS) melhora a taxa de desenvolvimento embrionário de várias espécies de mamíferos, incluindo
humano, rato, bovino e suíno (Nasr-Esfahani e Johnson, 1992; Jeong et al., 2008; Córdova et al.,
2010; Hu et al., 2011). O mecanismo pelo qual a ITS melhora o desenvolvimento embrionário ainda
não é claro. Estudos anteriores têm relatado que o selênio (Sneddon et al., 2003; Uhm et al., 2007) e
transferrina a (Aleshire et al., 1989; Nasr-Esfahani e Johnson, 1992) são necessários para garantir a
síntese de proteínas e do metabolismo celular, bem como para prevenir os danos da oxidação causadas
pelas EROs. A ação da insulina nos embriões bovinos facilita o transporte de glicose e aminoácidos
através das membranas celulares (Augustin et al., 2003), além de estimular a síntese de proteínas
(Harvey e Kaye, 1988), exercendo função na nutrição embriotrófica.
No presente estudo, foi comparado os efeitos da suplementação de quercetina e ITS,
separadamente e associados, nos meios de CIV de embrião bovino, sobre a taxa de produção de
blastocisto, nos níveis intracelulares de EROs e glutationa (GSH), e nas expressões relativas dos genes
glutationa peroxidase 1 (GPx1) e superóxido dismutase 2 (SOD2).
2. Material e Método
2.1 Coleta de oócitos:
Os ovários de fêmeas bovinas foram coletados no frigorifico logo após o abate e transportados
em solução fisiológica estéril (NaCl 0,9%) acrescida de 50 g/mL de gentamicina (Sigma, G-1397) a
30°C. No laboratório, os ovários foram lavados em NaCl 0,9% e os folículos com diâmetro de 2-8 mm
foram aspirados com auxílio de uma agulha (1,20 X 40 mm) conectada a uma seringa descartável de
10 mL. O líquido folicular contendo os oócitos foi depositado em tubos cônicos de 50 mL e mantido
em repouso para decantação por 5 minutos. O pellet contendo os oócitos foi adicionado a cinco mL de
meio TCM-HEPES 199 (Sigma, M-7528) acrescido de 50 g/mL de gentamicina e 5% de soro fetal
bovino (SFB) em uma placa de Petri, para a seleção dos oócitos sob estereomicroscópio. Somente
40
oócitos classificados como graus I e II, contendo mais de três camadas de células do cumulus e
citoplasma uniforme, foram utilizados para os experimentos.
2.2 Preparo de estoque:
A quercetina (Sigma, Q4951) foi preparada na concentração de 50 mg/mL em solução de
hidróxido de sódio 1 M e a mistura de ITS (Sigma, I1884) foi preparada na concentração de 2,5
mg/mL de insulina, 2,5 mg/mL de transferrina e 2,5 μg/mL de selênio de sódio em solução aquosa. As
soluções de estoque foram aliquotadas em microtubos e armazenadas a -20ºC.
2.3 Maturação e fecundação in vitro:
Os oócitos foram selecionados e aqueles de grau 1 e 2 foram transferidos para o meio de
maturação, constituído pelo meio 199 (Sigma, M4530) suplementado com 10% de SFB, 5,0 μg/mL de
LH (Lutropin-v, Vetrepharm), 0,5 μg/mL de FSH (Folltropin-v, Vetrepharm), 0,2 μM de piruvato e 50
μg/mL de gentamicina. Os oócitos foram cultivados durante 22 horas, em gotas de 100 μL de meio de
maturação sob óleo mineral, montadas em placa de Petri, a 38,5ºC e atmosfera de 5% de CO2. Cada
gota continha aproximadamente 20 oócitos. Para a fecundação in vitro (FIV), foi utilizado sêmen
congelado de um mesmo touro (raça Nelore) e da mesma partida, o qual foi preparado segundo a
técnica de gradiente de Percoll. Em um tubo de microcentrífuga, foram adicionados 400 μL de Percoll
90% e, em seguida, 400 μL de Percoll 45%. O sêmen foi descongelado a uma temperatura de 37°C por
30 segundos, adicionado na porção superior do gradiente de Percoll e centrifugado por cinco minutos a
800× g. Após a retirada do sobrenadante, foi adicionado 1 mL de meio TALP (Parrish et al., 1988), e
centrifugado durante dois minutos a 200× g para remoção do excedente do Percoll. A fertilização in
vitro foi realizada utilizando 2x106 espermatozoides/mL e cerca de 20 oócitos em gotas de 100 μL de
meio TALP, montadas em placa de Petri sob óleo mineral, contendo 2 μM de penicilamina, 1 μM de
hipotaurina, 250 μM de epinefrina, 20 μg/mL de heparina e 6 mg/mL de albumina sérica bovina (BSA
- Sigma, A8806), por um período de 18 horas, a 38,5ºC e atmosfera de 5% de CO2.
2.4 Cultivo in vitro:
Os oócitos fertilizados foram desnudados com auxílio de um micropipetador e transferidos
para gotas de 100 μL de meio de cultivo in vitro fluido de oviduto sintético (SOF), com monocamada
de células somáticas (cumulus), contendo aminoácidos essenciais (BME) e não essenciais (MEM),
0,34 mM de citrato trissódico, 2,77 mM de mioinositol (Holm et al., 1999), 3% de SFB, 4 mg/mL de
BSA, 0,75 mg/mL de glicina, 0,15 mg/mL de alanina e 0,09 mg/mL de glutamina. O cultivo in vitro
foi feito em estufa de CO2, a 38,5ºC, em atmosfera de 5% de CO2 em ar.
41
2.5 Avaliação do número de células:
Os blastocistos eclodidos no oitavo dia de cultivo foram corados com Hoechst (Sigma, B-
1155), na concentração de 1 μg/mL diluído em meio PBS (Nutricell, Campinas, Brasil) e incubados
por 5 minutos, na ausência de luz. Após este período foram lavados por três vezes em PBS e fixados
entre lâmina e lamínula. Após o procedimento de coloração, os embriões foram fotografados (Infinity
câmera - software V6.2.0) utilizando um microscópio de epifluorescência (Eclipse Ti Nikon - filtro
UV-2A) e realizada a contagem do número de células.
2.6. Determinação dos níveis intracelular de EROs e GSH nos embriões:
Os níveis intracelular de EROs nos embriões de 4 a 16 células foram mensurados por ensaio
de fluorescência utilizando 2',7'-dichlorodihydrofluorescein diacetato (DCFDA), segundo (Das et al.,
2013). Os embriões foram incubados na ausência de luz em meio PBS contendo 0,1% de álcool
polivinílico (PVA) e 10 μM de DCFDA, durante 15 minutos a aproximadamente 30°C.
Posteriormente, os embriões foram lavados três vezes em tampão PBS-PVA e transferidos para gotas
de 10 μL do mesmo tampão, sobre uma lâmina de vidro. Após a exposição por 5 segundos em luz
ultravioleta (UV), a emissão de fluorescência foi capitada com o uso do microscópio Eclipse Ti Nikon,
equipado com o filtro G-2 E/C.
Os níveis de GSH intracelular nos embriões de 4 a 16 células foram determinados utilizando o
marcador de fluorescência Cell Tracker Blue - CMF2HC (4-clorometil-6,8-difluoro-7-
hidroxicumarina, Life Technologies). Os embriões foram corados com 10 M de CMF2HC em PBS-
PVA, durante 30 minutos, em estufa a 5% de CO2 a 38,5ºC. Para determinar os níveis de GSH nos
embriões, utilizou-se os mesmos equipamentos e procedimentos empregados na determinação de
EROs.
Os níveis de EROs e GSH foram relacionados com as intensidades de fluorescência
registradas nas imagens. As fotografias foram obtidas com o uso do programa Infinity V6.2.0 e as
fluorescência avaliadas pelo programa Adobe Photoshop CS6.
2.8. Armazenamento do material, extração de RNA e síntese de cDNA.
Os embriões no estádio de blastocisto, no sétimo dia após a fecundação, foram armazenados
em microtubos de poliestireno contendo de 1 a 5 μL de solução de PBS contendo 0,1% de polivinil-
pirrolidina (PVP) e 100 U/mL de inibidor de RNase (RNase OUT, Invitrogen Inc.). As amostras
contendo cerca de 10 embriões foram armazenadas a -80°C até a extração do RNA total, a qual foi
realizada utilizando o micro kit RNeasy (Qiagen), de acordo com as instruções do fabricante. A
42
transcrição reversa foi realizada utilizando transcriptase reversa M-MLV (Sigma, M-1302) conforme
as instruções do fabricante. O cDNA foi sintetizado usando oligo (dT) e o Kit Impron II (Promega),
segundo as recomendações do fabricante. O cDNA foi armazenado a -20°C até a análise de PCR em
tempo real.
2.9. Análise Expressão gênica.
A reação em cadeia da polimerase em tempo real (qPCR) foi realizada utilizando o PCR
StepOnePlus (Applied Biosystems). Os primers e sondas (Tabela 1) foram desenhados usando
software Primer Premier (Premier Biosoft Int'l , Palo Alto, CA, EUA), nas junções éxon-éxon dos
genes bovinos GPX1 (NM_174076.3) e SOD2 (NM_201527.2). O gene GAPDH (NM_001034034.2)
foi usado como controle endógeno e manufaturado pela Applied Biosystems. As reações de
amplificação eram constituídas de 7,5 μL de TaqMan Fast Universal PCR Master Mix (2x) (Applied
Biosystems), 1,0 μL da mistura de primers/sonda e 6,5 μL da amostra de cDNA diluída 1:10. Foram
utilizadas as seguintes condições de ciclagem: 50°C por 2 minutos, 95°C durante 10 minutos e 40
ciclos de 95°C durante 15 segundos e 60°C durante 1 minuto. As diferenças na expressão dos genes
transcritos foram calculados usando o método da curva padrão, utilizando cinco diluições de amostra
de cDNA em série 1:10 (Livark e Schmittgen, 2001).
2.10 Delineamento experimental:
Experimento I. Determinação da concentração ideal de quercetina no meio de CIV para o
desenvolvimento embrionário.
Inicialmente foi determinada a concentração de quercetina no meio de CIV que apresentava as
melhores taxas de desenvolvimento embrionário em relação ao grupo controle sem quercetina. Para
isto, os oócitos foram maturados por 22 horas, posteriormente fecundados por 18 horas e cultivados
separadamente na presença de 0,4, 2,0, 10 e 50 M de quercetina por sete dias. As taxas de clivagem e
da produção de blastocisto foram avaliadas no segundo dia (D2) e no sétimo dia após FIV (D7),
respectivamente. Os dados foram comparados com o grupo controle, sem a adição de quercetina.
Experimento II. Avaliação do uso de quercetina e ITS e seus efeitos sobre o desenvolvimento
embrionário.
Os oócitos maturados e fecundados foram cultivados separadamente na presença de 10 M de
quercetina (Q10), na combinação de 5,0 μg/mL de insulina, 5,0 μg/mL de transferrina e 5,0 ng/mL de
selênio de sódio (ITS), na associação de 10 M de quercetina com ITS (QITS) e na ausência de
quercetina e ITS (controle), durante oito dias. A taxa de clivagem foi avaliada no D2, a taxa de
blastocistos no D7, e a taxa de eclosão e o número de células no dia oito após a FIV (D8).
43
Experimento III. Avaliação do nível intracelular de EROs e GSH por marcador de
fluorescência.
Os embriões no estágio de 4 a 16 células, oriundos dos diferentes grupos experimentais, Q10,
ITS, QITS e controle, conforme descrito no experimento II, foram subdivididos aleatoriamente em
dois grupos, sendo um corado com DCFDA, e outro com Cell Tracker Blue para determinar os níveis
de EROs e GSH, respectivamente.
Experimento IV. Avaliação da expressão gênica relativa nos diferentes grupos experimentais. Os
embriões nos estádio de blastocisto (D7) cultivados nos diferentes grupos experimentais, Q10, ITS,
Q10ITS e controle, conforme descrito no experimento II, foram avaliados por qPCR, quanto à
expressão dos genes GPX1 e SOD2 em relação ao gene GAPDH.
2.11 Análise estatística:
As análises estatísticas foram realizadas com o uso do programa BioEstat 5.3. Os dados foram
analisados pelo teste de normalidade de Shapiro Wilk. Para os dados com distribuição normal utilizou-
se o teste one way ANOVA seguido do pós-teste Bonferroni. Os dados com distribuição não normal
foi analisado pelo teste de Kruskal-Wallis com pós-teste de Dunn. Todos os experimentos foram
realizados em triplicata, o nível de significância adotado foi de 5% e os resultados foram expressos
como média ± erro padrão.
3. Resultados
Na análise da concentração ideal de quercetina no CIV de embriões foi observado que a
percentagem de aproximadamente 77% na clivagem, para os grupos tratados com quercetina e
controle, não apresentou diferença significativa (P>0,05). As maiores taxas de produção de blastocisto
(p<0,05) foram obtidas na presença de 0,4, 2,0, 10 μM de quercetina, com as respectivas taxas de
blastocistos 47,0, 47,4 e 53,6%, quando comparado ao grupo controle que apresentou a percentagem
de 38,0%. A suplementação com 50 μM de quercetina apresentou a taxa de 44,8% na produção de
blastocisto, sendo similar ao grupo controle e aos suplementados com 0,4, 2,0 μM de quercetina. No
entanto, o grupo contendo 50 μM de quercetina apresentou diferença significativa no desenvolvimento
embrionário (p<0,05) em relação ao tratamento com 10 μM de quercetina.
Os resultados no experimento II sobre as taxas de clivagem foram similares (P>0,05) entre os
grupos experimentais, sendo obtida porcentagem média de 83,2% (controle), 84,7% (Q10), 83,0%
(ITS) e 82,2% (QITS). O desenvolvimento embrionário apresentou variação entre os grupos (Tabela 3)
quanto ao percentual de blastocisto. Os grupos Q10, ITS e QITS apresentaram as maiores taxas de
desenvolvimento (p<0,05), sendo o percentual de 46,1%, 47,1% e 45,0%, respectivamente, enquanto o
44
grupo controle apresentou o percentual de 38,3%. Os grupos Q10, ITS e QITS não diferiram entre si
(p>0,05) quanto à taxa de produção de blastocisto. As taxas de embriões eclodidos (Tabela 3) foram
similares (P>0,05) entre os grupos, sendo obtido percentual médio no controle, Q10, ITS e QITS de
53,3%, 48,6%, 54,2% e 55,4%, respectivamente. O número de células nos embriões eclodidos (Tabela
3) também foi similar (P>0,05) entre os grupos e a média para o controle, Q10, ITS e QITS foi de 200,
212, 222 e 199, respectivamente.
Os embriões dos grupos Q10 (0,84) e QITS (0,87) apresentaram os menores (p<0,05) níveis
intracelulares de EROs em comparação ao grupo controle (1,0). No grupo ITS (0,90), os embriões
apresentaram os níveis intracelulares de EROs similares (p>0,05) a aqueles dos grupos Q10, QITS e
controle (Figura 1). Os níveis intracelulares de GSH nos embriões foram similares (p>0,05) entre os
grupos ITS (0,93), QITS (0,94) e controle (1,0). O grupo Q10 (0,84) apresentou os menores (p<0,05)
níveis de GSH, em comparação ao grupo controle. Quando comparado os grupos Q10, ITS e QITS,
quanto ao nível de GSH (Figura 1), não foi observada diferença significante entre si (p>0,05).
A expressão relativa do gene SOD2 não apresentou diferença significativa (p>0,05) entre os
grupos controle, Q10, ITS e QITS, sendo observada 0,93±0,13, 1,18±0,08, 1,09±0,07 e 0,98±0,02,
respectivamente.
A quantificação relativa de transcritos do gene GPX1 foi similar (p>0,05) entre os grupos
controle e Q10, sendo de 0,65±0,03 e 0,86±0,03, respectivamente. Os grupos ITS e QITS não
diferiram (p>0,05) entre si, apresentando a expressão relativa de 1,42±0,08 e 1,40±0,07,
respectivamente. No entanto, os grupos ITS e QITS apresentaram maior quantidade de transcritos do
gene GPX1 (p<0,05) que os grupos controle e Q10.
4. Discussão
A PIV de embriões no sistema de cultivo com 20% de O2 submete os embriões à alta tensão de
oxigênio, quando comparada à tensão na tuba uterina, que varia de 3% a 9% (Mastroianni e Jones,
1965). Esta maior exposição dos embriões ao oxigênio faz com que a produção de espécies reativas de
oxigênio seja potencializada (Takahashi, 2012), requerendo a adição de substâncias antioxidantes nos
meios de CIV que visa diminuir a produção indiscriminada de EROs.
O interesse em conhecer os efeitos da quercetina tem aumentado gradativamente devido a suas
propriedades terapêuticas, principalmente como a de antioxidante (Braun et al., 2011; Kang et al.,
2013; Li et al., 2013). A quercetina possui propriedades quelante e de sequestro de radicais de
oxigênio, como o superóxido e a hidroxila. Ela também é capaz de inibir a enzima xantina oxidase e a
peroxidação lipídica (Behling et al., 2004; Liu et al., 2010). No entanto, algumas informações sobre a
quercetina permanecem controversas, principalmente quanto a sua farmacocinética e de
disponibilidade sistêmica. Quando derivada de alimentos, os valores de biodisponibilidade variam de
45
0% a 52% (Graefe, Derendorf e Veit, 1999; Ader, Wessmann e Wolffram, 2000) para animais e seres
humanos (Santini et al., 2009).
No presente estudo foi avaliado o efeito de diferentes concentrações de quercetina sobre a taxa
de blastocisto. As concentrações de 0,4, 2,0, 10, e 50 μM foram utilizadas tendo como referência o
trabalho realizado em células da granulosa suína (Santini et al., 2009). A suplementação de 10 μM de
quercetina foi a que apresentou os melhores resultados quanto a PIV de embriões, mostrando que o
excesso de quercetina, tal como 50 μM, diminuiu a taxa de produção de blastocisto, sugerindo que o
excesso de quercetina deve ser prejudicial ao desenvolvimento. Esses dados estão em concordância
com os encontrados por Kang e colaboradores (Kang et al., 2013), os quais verificaram que altas
concentrações de quercetina proporcionam diminuição da taxa de produção de blastocisto em suínos.
Os dados indicam que a suplementação de antioxidante é fundamental para a PIV de embriões, em
sistema de alta concentração de oxigênio atmosférico, porém o uso excessivo torna-se prejudicial ao
desenvolvimento. As concentrações de antioxidantes devem ser ajustadas visando o equilíbrio entre os
benefícios da redução das EROs e a manutenção do funcionamento dos processos de oxido-redução
dos embriões. As EROs quando em concentrações adequadas, desempenham importantes funções
fisiológicas reprodutivas, como na maturação oocitária, na esteroidogênese ovariana, na ovulação, na
implantação, na formação de blastocisto, na manutenção do corpo lúteo, na gestação e na luteólise
(Ishikawa, 1993; Sabatini et al., 1999; Behrman et al., 2001). Os embriões cultivados na ausência de
quercetina e ITS apresentaram as menores taxas de blastocisto. Este resultado corrobora com os dados
descritos na literatura, em que a suplementação dos meios de PIV de embriões com substâncias
antioxidantes melhora as taxas de desenvolvimento embrionário (Ali, Bilodeau e Sirard, 2003; Das et
al., 2013; Kang et al., 2013). O uso de 10 μM de quercetina no meio de cultivo proporcionou aumento
na taxa de produção de blastocisto, quando comparado ao grupo sem antioxidante. O aumento na
produção de embriões pode esta relacionada com a redução do estresse oxidativo durante o processo
de cultivo embrionário, em alta tensão de oxigênio. Esta hipótese é reforçada pelo fato que o uso de 10
μM de quercetina foi capaz de reduzir significativamente os níveis intracelulares de EROs nos
embriões no estádio de 4 a 16 células. Dados similares mostraram que o uso de quercetina no cultivo
de células humanas (Braun et al., 2011) e em embriões suínos (Kang et al., 2013) foi capaz de reduzir
os níveis intracelulares de EROs, sugerindo que a quercetina apresenta atividade antioxidante quando
utilizada em cultivo celular e embrionário. Outros experimentos in vitro relataram que a quercetina
pode atuar contra os danos ao DNA, causados por H2O2 (Musonda e Chipman, 1998; Blasiak et al.,
2002; Peng e Kuo, 2003). Esta proteção ao DNA tem sido atribuída à atividade antioxidante da
quercetina. Além disso, a quercetina pode eliminar radical hidroxila (OH•) que é altamente reativo,
podendo causar danos a qualquer molécula biológica (Spencer et al., 1995).
Apesar de a quercetina ser capaz de neutralizar radicais livres, neste trabalho foi constatada a
diminuição dos níveis intracelulares de GSH, quando os embriões de 4 a 16 células foram tratados
com 10 μM de quercetina. O GSH é uma molécula essencial no sistema de defesa contra as espécies
46
reativas (De Matos e Furnus, 2000). Durante o processo de ação antioxidante da quercetina são
formados novos produtos de oxidação, tal como a quercetina–quinona, que é altamente reativa com
agrupamentos tióis (Boots et al., 2007). Essa interação entre quercetina–quinona e tióis ocorre
preferencialmente com GSH (Boots et al., 2003), o qual pode conduzir a perca da função de enzimas
importantes ao sistema de defesa contra o estresse oxidativo (Boots et al., 2002). O uso de 10 μM de
quercetina conduziu ao aumento da taxa de desenvolvimento embrionário em relação ao grupo
controle, e a diminuição dos níveis de GSH. A quercetina pode estar interferindo no sistema de defesa
contra o estresse oxidativo, porém estes efeitos não são verificados quanto à taxa de blastocisto, uma
vez que não ocorre diferença entre a produção quando utilizado quercetina, ITS ou a associação de
ambas.
A pré-mistura de ITS tem sido estudada como suplemento na PIV de embriões, especialmente
na fase de maturação (Jeong et al., 2008; Córdova et al., 2010; Hu et al., 2011). Os efeitos
metabólicos e sobre a taxa de blastocisto quando ITS é utilizado no cultivo embrionário bovino tem
sido pouco explorado. Gilardi e colaboradores (Gilardi et al., 2004) constataram que a adição de ITS
associada com vitaminas nos meios de cultivo embrionário não melhorou a taxa de blastocistos. Os
resultados aqui apresentados diferiram daqueles obtidos por Gilardi e colaboradores (2004), sendo que
os embriões cultivados na presença de ITS apresentou maior taxa de produção de blastocisto quando
comparado ao grupo controle. Os possíveis benefícios do uso de ITS na produção de embrião podem
estar relacionados aos seus efeitos nos sistemas biológicos. A insulina quando presente no meio de
cultura de embriões atua sinergicamente com os aminoácidos em prol do desenvolvimento
embrionário (Matsui et al., 1995). A transferrina tem a função de transportar ferro (Aleshire et al.,
1989) e pode atuar como quelante de radicais hidroxilas (Nasr-Esfahani e Johnson, 1992). O selênio
auxilia na modulação da glutationa peroxidase (GPX), uma proteína importe do sistema antioxidante
natural (De Matos e Furnus, 2000).
Quando os embriões foram cultivados na associação de ITS e quercetina, os níveis de EROs
foram reduzidos, mantendo-se os níveis de GSH. Esses dados sugerem que a quercetina foi capaz de
realizar sua atividade antioxidante que resultou na redução de EROs e o seu efeito colateral de
diminuir os níveis de GSH foi compensado pela ação do ITS, cujo selênio é um cofator da enzima
GPX. A GPX é responsável pela detoxificação de peróxidos orgânicos e inorgânicos. A associação de
antioxidante com ITS pode ser uma estratégia interessante, visto que o uso de antioxidante tende a
utilizar o GSH intracelular para neutralizar os produtos gerados das reações de oxido-redução dos
antioxidantes suplementados ao sistema. O cultivo in vitro de embriões bovinos em ambiente
atmosférico contendo 20% de oxigênio possibilita que uma maior quantidade de EROs seja formada
no interior da célula. Para controlar a formação excessiva de EROs, as células utilizam-se do sistema
antioxidante enzimático, o qual se inclui as enzimas SOD2 e a GPX1. Alterações no estado redox das
células proporcionam modificações no perfil de expressão gênica destas enzimas (Balasubramanian et
al., 2007; Handy et al., 2009), visto que elas convertem o radical hidroxila e o peroxido de hidrogênio
47
em água. Estudos anteriores têm mostrados alterações no perfil de expressão gênica quando embriões
são cultivados na presença de selênio (Uhm et al., 2007) e flavonóides (Choi et al., 2013). Em nosso
trabalho o nível de expressão do gene GPX1 e SOD2 não foi afetado pela presença de Q10, sugerindo
que este flavonóides não influencia diretamente na expressão dos referidos genes. No entanto, quando
os embriões foram cultivados na presença de ITS e QITS, o nível transcrito para o gene GPX1 foi
significativamente maior quando comparado ao grupo controle. Tal efeito pode estar relacionado à
presença do selênio no meio de cultura de embriões, uma vez que, o selênio é incorporado nas seleno-
proteínas tais como a GPX, uma enzima que protege a célula contra o estresse oxidativo.
5. Conclusão
O cultivo de embriões em alta tensão de oxigênio propicia a geração de EROs que em excesso
provoca danos moleculares e afetam o desenvolvimento embrionário. O uso de 10 μM de quercetina
no meio de cultivo foi capaz de diminuir os níveis intracelulares de EROs e aumentar a produção de
blastocisto em relação ao grupo controle sem a adição de antioxidante. O uso de ITS no meio de
cultivo não foi capaz de diminuir significativamente os níveis de EROs, mas resultou no aumento da
produção de blastocisto em relação ao controle. O uso de quercetina no meio de cultivo diminuiu os
níveis intracelulares de GSH que atuam no sistema de defesa contra o estresse oxidativo, enquanto que
com ITS os níveis permaneceram mais elevados. A produção de blastocisto para os grupos Q10, ITS e
QITS não apresentaram diferenças significativas. Na associação de quercetina e ITS os níveis de
EROs foram diminuídos aos níveis similares aos encontrados para o grupo Q10, e a os níveis
intracelulares GSH foram similares ao grupo ITS, sem diminuir a taxa de produção de blastocisto. A
expressão gênica relativa do gene SOD2 não sofreu variação entre os diferentes grupos, no entanto, a
expressão do gene GPX1 foi aumentada nos grupos ITS e QITS em relação ao controle e Q10. Estes
dados sugerem que a adição de 10 μM de quercetina e ITS no meio de cultivo são capazes de diminuir
os níveis intracelulares de EROs, manter os níveis intracelulares de GSH, proporcionar alta taxa de
desenvolvimento embrionário e aumentar a expressão do gene GPX1.
Agradecimentos
À UNOPAR e Agropecuária Laffranchi, pelo apoio financeiro ao projeto.
6. Referência ADER, P.; WESSMANN, A.; WOLFFRAM, S. Bioavailability and metabolism of the flavonol quercetin in the pig. Free Radical Biology and Medicine, v. 28, n. 7, p. 1056-1067, 2000. ISSN 0891-5849.
48
ALESHIRE, S. et al. Localization of transferrin and its receptor in ovarian follicular cells: morphologic studies in relation to follicular development. Fertility and sterility, v. 51, n. 3, p. 444, 1989. ISSN 0015-0282. ALI, A.; BILODEAU, J.; SIRARD, M. Antioxidant requirements for bovine oocytes varies during in vitro maturation, fertilization and development. Theriogenology, v. 59, n. 3, p. 939-949, 2003. ISSN 0093-691X. ANDRADE, E. et al. Consequências da produção das espécies reativas de oxigênio na reprodução e principais mecanismos antioxidantes. Rev. Bras. Reprod. Anim, v. 34, n. 2, p. 79-85, 2010. ISSN 0102-0803. AUGUSTIN, R. et al. Mitogenic and anti-apoptotic activity of insulin on bovine embryos produced in vitro. Reproduction, v. 126, n. 1, p. 91-99, 2003. ISSN 1470-1626. BALASUBRAMANIAN, S. et al. Expression pattern of oxygen and stress-responsive gene transcripts at various developmental stages of in vitro and in vivo preimplantation bovine embryos. Theriogenology, v. 68, n. 2, p. 265-275, 2007. ISSN 0093-691X. BEHLING, E. et al. Flavonóide quercetina: aspectos gerais e ações biológicas. Alimentos e Nutrição Araraquara, v. 15, n. 3, p. 285-292, 2004. ISSN 2179-4448. BEHRMAN, H. R. et al. Oxidative stress and the ovary. Journal of the Society for Gynecologic Investigation, v. 8, n. 1 suppl, p. S40-S42, 2001. ISSN 1933-7191. BLASIAK, J. et al. DNA damage in human colonic mucosa cells evoked by nickel and protective action of quercetin–Involvement of free radicals? Cell biology and toxicology, v. 18, n. 4, p. 279-288, 2002. ISSN 0742-2091. BLONDIN, P.; COENEN, K.; SIRARD, M. A. The impact of reactive oxygen species on bovine sperm fertilizing ability and oocyte maturation. Journal of andrology, v. 18, n. 4, p. 454-460, 1997. ISSN 1939-4640. BOOTS, A. W. et al. Oxidative damage shifts from lipid peroxidation to thiol arylation by catechol-containing antioxidants. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Molecular and Cell Biology of Lipids, v. 1583, n. 3, p. 279-284, 2002. ISSN 1388-1981. ______. Oxidized quercetin reacts with thiols rather than with ascorbate: implication for quercetin supplementation. Biochemical and biophysical research communications, v. 308, n. 3, p. 560-565, 2003. ISSN 0006-291X. ______. The quercetin paradox. Toxicology and applied pharmacology, v. 222, n. 1, p. 89-96, 2007. ISSN 0041-008X. BRAUN, K. F. et al. Quercetin protects primary human osteoblasts exposed to cigarette smoke through activation of the antioxidative enzymes HO-1 and SOD-1. The Scientific World Journal, v. 11, p. 2348-2357, 2011. CHOI, J.-Y. et al. Effect of 7, 8-Dihydroxyflavone as an Antioxidants on In Vitro Maturation of Oocytes and Development of Parthenogenetic Embryos in Pigs. The Journal of reproduction and development, 2013. ISSN 0916-8818. CLARK, A. et al. Mathematical modelling of oxygen concentration in bovine and murine cumulus–oocyte complexes. Reproduction, v. 131, n. 6, p. 999-1006, 2006. ISSN 1470-1626.
49
CÓRDOVA, B. et al. Effect of the addition of insulin-transferrin-selenium and/or L-ascorbic acid to the< i> in vitro</i> maturation of prepubertal bovine oocytes on cytoplasmic maturation and embryo development. Theriogenology, v. 74, n. 8, p. 1341-1348, 2010. ISSN 0093-691X. DAS, Z. C. et al. Supplementation of insulin–transferrin–selenium to embryo culture medium improves the in vitro development of pig embryos. Zygote (Cambridge, England), p. 1-8, 2013. ISSN 0967-1994. DE MATOS, D.; FURNUS, C. The importance of having high glutathione (GSH) level after bovine in vitro maturation on embryo development: effect of β-mercaptoethanol, cysteine and cystine. Theriogenology, v. 53, n. 3, p. 761-771, 2000. ISSN 0093-691X. FRIDOVICH, I. Superoxide radical and superoxide dismutases. Annual review of biochemistry, v. 64, n. 1, p. 97-112, 1995. ISSN 0066-4154. GARCIA, J.; AVELINO, K.; VANTINI, R. Estado da arte da fertilização in Vitro em bovinos. Annals of the First International Symposium on Animal Reproduction Applied: 14-16 October 2004; Londrina, 2004. p.223-230. GILARDI, S. T. et al. Efeito de diferentes meios de cultivo no desenvolvimento e proporção do sexo de embriões bovinos produzidos in vitro; Effect of different culture media on development and sex ratio of bovine embryos fertilized in vitro. Arq. bras. med. vet. zootec, v. 56, n. 5, p. 623-627, 2004. GRAEFE, E.; DERENDORF, H.; VEIT, M. Pharmacokinetics and bioavailability of the flavonol quercetin in humans. International journal of clinical pharmacology and therapeutics, v. 37, n. 5, p. 219-233, 1999. ISSN 0946-1965. GUAZELLI, C. F. et al. Quercetin-loaded microcapsules ameliorate experimental colitis in mice by anti-inflammatory and antioxidant mechanisms. J Nat Prod, v. 76, n. 2, p. 200-8, Feb 22 2013. ISSN 1520-6025 GUEMRA, S. et al. In vitro maturation of bovine oocytes in medium supplemented with quercetin, and its effect on embryonic development. Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia, v. 65, n. 6, p. 1616-1624, 2013. ISSN 0102-0935. GUERIN, P.; EL MOUATASSIM, S.; MENEZO, Y. Oxidative stress and protection against reactive oxygen species in the pre-implantation embryo and its surroundings. Human Reproduction Update, v. 7, n. 2, p. 175-189, 2001. ISSN 1355-4786. HANDY, D. E. et al. Glutathione peroxidase-1 regulates mitochondrial function to modulate redox-dependent cellular responses. Journal of Biological Chemistry, v. 284, n. 18, p. 11913-11921, 2009. ISSN 0021-9258. HARVEY, A. J. The role of oxygen in ruminant preimplantation embryo development and metabolism. Animal reproduction science, v. 98, n. 1, p. 113-128, 2007. ISSN 0378-4320. HARVEY, M. B.; KAYE, P. L. Insulin stimulates protein synthesis in compacted mouse embryos. Endocrinology, v. 122, n. 3, p. 1182-1184, 1988. ISSN 0013-7227. HIGUCHI, Y. Chromosomal DNA fragmentation in apoptosis and necrosis induced by oxidative stress. Biochemical pharmacology, v. 66, n. 8, p. 1527-1535, 2003. ISSN 0006-2952. HOLM, P. et al. High bovine blastocyst development in a static in vitro production system using SOFaa medium supplemented with sodium citrate and myo-inositol with or without serum-proteins. Theriogenology, v. 52, n. 4, p. 683-700, 1999. ISSN 0093-691X.
50
HU, J. et al. Insulin–transferrin–selenium (ITS) improves maturation of porcine oocytes in vitro. Zygote-The Biology of Gametes and Early Embryos, v. 19, n. 3, p. 191, 2011. ISSN 0967-1994. ISHIKAWA, M. [Oxygen radicals-superoxide dismutase system and reproduction medicine]. Nihon Sanka Fujinka Gakkai Zasshi, v. 45, n. 8, p. 842-848, 1993. ISSN 0300-9165. IWAMOTO, M. et al. Low oxygen tension during in vitro maturation of porcine follicular oocytes improves parthenogenetic activation and subsequent development to the blastocyst stage. Theriogenology, v. 63, n. 5, p. 1277-1289, 2005. ISSN 0093-691X. JEONG, Y. W. et al. Effects of insulin–transferrin–selenium in defined and porcine follicular fluid supplemented IVM media on porcine IVF and SCNT embryo production. Animal reproduction science, v. 106, n. 1, p. 13-24, 2008. ISSN 0378-4320. KANG, J.-T. et al. Quercetin improves the in vitro development of porcine oocytes by decreasing reactive oxygen species levels. Journal of veterinary science, v. 14, n. 1, p. 15-20, 2013. ISSN 1229-845X. KARJA, N. W. K. et al. Effects of oxygen tension on the development and quality of porcine in vitro fertilized embryos. Theriogenology, v. 62, n. 9, p. 1585-1595, 2004. ISSN 0093-691X. LI, Y. et al. Quercetin protects rat hepatocytes from oxidative damage induced by ethanol and iron by maintaining intercellular liable iron pool. Human & experimental toxicology, 2013. ISSN 0960-3271. LIU, S. et al. Quercetin protects against ethanol-induced oxidative damage in rat primary hepatocytes. Toxicology in Vitro, v. 24, n. 2, p. 516-522, 2010. ISSN 0887-2333. LIVARK, K.; SCHMITTGEN, T. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2 (-Delta Delta C (T)) method. Methods, v. 25, n. 4, p. 402-408, 2001. LONERGAN, P. et al. Relationship between time of first cleavage and the expression of IGF I growth factor, its receptor, and two housekeeping genes in bovine two cell embryos and blastocysts produced in vitro. Molecular reproduction and development, v. 57, n. 2, p. 146-152, 2000. ISSN 1098-2795. LOPEZ-LAZARO, M. Flavonoids as anticancer agents: structure-activity relationship study. Current Medicinal Chemistry-Anti-Cancer Agents, v. 2, n. 6, p. 691-714, 2002. ISSN 1568-0118. MASTROIANNI, L.; JONES, R. Oxygen tension within the rabbit fallopian tube. Journal of reproduction and fertility, v. 9, n. 1, p. 99-102, 1965. ISSN 1470-1626. MATSUI, M. et al. Stimulatory effects of insulin on the development of bovine embryos fertilized in vitro. The Journal of veterinary medical science/the Japanese Society of Veterinary Science, v. 57, n. 2, p. 331-336, 1995. ISSN 0916-7250. MUSONDA, C. A.; CHIPMAN, J. K. Quercetin inhibits hydrogen peroxide (H2O2)-induced NF-kappaB DNA binding activity and DNA damage in HepG2 cells. Carcinogenesis, v. 19, n. 9, p. 1583-1589, 1998. ISSN 0143-3334. NADERI, G. A. et al. Anti-oxidant effect of flavonoids on the susceptibility of LDL oxidation. Molecular and cellular biochemistry, v. 246, n. 1-2, p. 193-196, 2003. ISSN 0300-8177.
51
NASR-ESFAHANI, M.; JOHNSON, M. How does transferrin overcome the in vitro block to development of the mouse preimplantation embryo? Journal of reproduction and fertility, v. 96, n. 1, p. 41-48, 1992. ISSN 1470-1626. PARRISH, J. et al. Capacitation of bovine sperm by heparin. Biology of Reproduction, v. 38, n. 5, p. 1171-1180, 1988. ISSN 0006-3363. PENG, I.-W.; KUO, S.-M. Flavonoid structure affects the inhibition of lipid peroxidation in Caco-2 intestinal cells at physiological concentrations. The Journal of nutrition, v. 133, n. 7, p. 2184-2187, 2003. ISSN 0022-3166. SABATINI, L. et al. Superoxide dismutase activity in human follicular fluid after controlled ovarian hyperstimulation in women undergoing in vitro fertilization. Fertility and sterility, v. 72, n. 6, p. 1027-1034, 1999. ISSN 0015-0282. SANTINI, S. E. et al. The phytoestrogen quercetin impairs steroidogenesis and angiogenesis in swine granulosa cells in vitro. BioMed Research International, v. 2009, 2009. ISSN 1110-7243. SETIADI, D. H. et al. Vitamin E models. Can the anti-oxidant and pro-oxidant dichotomy of α-tocopherol be related to ionic ring closing and radical ring opening redox reactions? Journal of Molecular Structure: THEOCHEM, v. 620, n. 2, p. 93-106, 2003. ISSN 0166-1280. SILVA, C. et al. Influência da tensão de oxigênio na maturação oocitária e cultivo in vitro de folículos e embriões. Rev Bras Reprod Anim, v. 34, n. 4, p. 233-242, 2010. ISSN 0102-0803. SILVA, G. et al. Papel dos antioxidantes no cultivo in vitro de células ovarianas. Revista Brasileira de Reprodução Animal, v. 35, n. 3, 2011. ISSN 0102-0803. SNEDDON, A. A. et al. Regulation of selenoprotein GPx4 expression and activity in human endothelial cells by fatty acids, cytokines and antioxidants. Atherosclerosis, v. 171, n. 1, p. 57-65, 2003. ISSN 0021-9150. SPENCER, J. P. et al. DNA strand breakage and base modification induced by hydrogen peroxide treatment of human respiratory tract epithelial cells. FEBS letters, v. 374, n. 2, p. 233-236, 1995. ISSN 0014-5793. TAKAHASHI, M. SRD Innovative Technology Award 2011 Oxidative Stress and Redox Regulation on In Vitro Development of Mammalian Embryos. Journal of Reproduction and Development, v. 58, n. 1, p. 1-9, 2012. UHM, S. J. et al. Selenium improves the developmental ability and reduces the apoptosis in porcine parthenotes. Molecular reproduction and development, v. 74, n. 11, p. 1386-1394, 2007. ISSN 1098-2795.
52
Tabela 1. Primers utilizados nas análises da expressão genética relativa.
Gene-symbol Sequence (5´- 3´) Product size (bp)
GHPDH
Forward:5 CGACTTCAACAGCGACACTCA Reverse:5 AGCCAAATTCATTGTCGTACCA probe:5 CACTTTGTCAAGCTCATT
107
GPX1
Forward:5 AGTTTGGGCATCAGGAAAACG Reverse::5 GAGCATAAAGTTGGGCTCGAA probe:5 CTGAAGTACGTCCGACCAG
95
SOD2
Forward:5 CGCTGGAGAAGGGTGATGTT Reverse::5 TGTCCAGAAGATGCTGTGATTGA probe:5 CAGCTCAGATAGCTCTG
95
Tabela 2. Suplementação dos meios de CIV com diferentes concentrações de quercetina e o seu efeito sobre o desenvolvimento embrionário.
Concentração de quercetina
Oócitos Nº
Clivagem D2 Nº (% ± epm)
Blastocistos D7 Nº (% ± epm)
0,0 μM 310 252 (81,6±1,5)a 117 (38,0±3,7)c
0,4 μM 302 233 (77,3±2,2)a 141 (47,0±3,7)ab
2,0 μM 305 234 (76,8±2,3)a 144 (47,4±1,8)ab
10 μM 306 233 (76,3±1,8)a 164 (53,6±2,0)a
50 μM 303 232 (76,6±1,6)a 136 (44,8±3,5)bc
Letras (a-c) diferentes na mesma coluna indicam diferença (p<0,05) entre os tratamentos. Erro padrão médio (epm).
Tabela 3. Avaliação do uso de quercetina e ITS e seus efeitos sobre o desenvolvimento embrionário.
Tratamentos Oócitos Nº
Clivagem D2 Nº (%±epm)
Blastocistos D7
Nº (%±epm)
Eclosão D8 Nº (%±epm)
Células D8 M (Mín-Máx±epm)
Controle 796 662 (83,2±1,5)a 309 (38,3±2,1)b 165 (53,3±3,6)a 200 (87-299±8,1)a
Q10 727 615 (84,7±2,1)a 323 (46,1±2,2)a 157 (48,6±3,4)a 212 (89-411±11,1)a
ITS 750 623 (83,0±1,7)a 345 (47,1±2,4)a 187 (54,2±5,2)a 222 (82-301±9,8)a
QITS 761 625 (82,2±1,7)a 332 (45,0±2,3)a 184 (55,4±4,9)a 199 (88-356±9,3)a
Letras (a-b) diferentes na mesma coluna indicam diferença (p<0,05) entre os grupos experimentais. Erro padrão médio (epm). Média aritmética (M). Número mínimo e máximo (Mín-Máx) de célula dos embriões eclodidos.
53
Figura 1. Imagens fotomicrográficas de epifluorescência de embriões in vitro bovinos. (A) As letras representam os diferentes grupos. (a) controle, (b) Q10, (c) ITS e (d) QITS utilizadas na determinação dos níveis intracelulares de EROs. (e) controle, (f) Q10, (g) ITS e (h) QITS, utilizados na determinação dos níveis intracelulares de GSH. (B) Efeito do uso de quercetina e ITS sobre os níveis intracelulares de EROs e GSH dos embriões bovinos. A intensidade de fluorescência foi relacionada com o nível intracelular de EROs e GSH. Letras (a-b) da mesma análise indica diferença (p<0,05) entre tratamentos. As barras de erro representam o erro padrão médio de três réplicas de fluorescência.
(A)
(B)
a c d b
e g h f
0.3
0.6
0.9
1.2
ROS GSH
CONTROL Q10 ITS QITS
a a
b ab
b ab
b
ab
Rel
ativ
e le
vel (
fluor
esce
nce/
embr
yo)
54
Figura 2. Uso de quercetina e ITS no cultivo de embriões bovinos in vitro e seus efeitos sobre a expressão gênica dos genes GPX1 e SOD2. Diferentes letras (a-b) em cada gene denotam diferenças significativas (p <0,05) entre os grupos experimentais. As barras de erro representam o erro padrão da média de três réplicas da quantificação da expressão relativa.
0.0
0.6
1.2
1.8
2.4
GPX1 SOD2
CONTROL Q10 ITS QITS
Rel
ativ
e ex
pres
sion
b b
b b
b b
c c
55
6. CONCLUSÃO GERAL
A partir deste estudo, pode-se concluir que a suplementação do
meio de maturação in vitro com os antioxidantes quercetina ou cisteamina, em um
sistema de alta concentração de oxigênio atmosférico, aumenta as taxas de
produção de blastocistos. O uso de 10 μM de quercetina no meio de cultivo foi capaz
de diminuir os níveis intracelulares de EROs e aumentar a produção de blastocisto
em relação ao grupo controle sem a adição de antioxidante. O uso de ITS no meio
de cultivo não foi capaz de diminuir significativamente os níveis de EROs, mas
resultou no aumento da produção de blastocisto em relação ao controle. A produção
de blastocisto para os grupos Q10, ITS e QITS não apresentaram diferenças
significativas. A expressão gênica relativa do gene SOD2 não sofreu variação entre
os diferentes grupos, no entanto, a expressão do gene GPX1 foi aumentada nos
grupos ITS e QITS em relação ao controle e Q10. Estes dados sugerem que a
adição de 10 μM de quercetina e ITS no meio de cultivo são capazes de diminuir os
níveis intracelulares de EROs, manter os níveis intracelulares de GSH, melhorar a
taxa de desenvolvimento embrionário e aumentar a expressão do gene GPX1.
Contudo, novos estudos serão necessários para compreender
melhor o comportamento da quercetina durante a PIV de embriões e seus efeitos
sobre a implantação do embrião no útero e desenvolvimento do feto.
7. REFERÊNCIAS 1 VIANA, J. H. Levantamento estatístico da produção de embriões bovinos no
brasil em 2011: mudanças e tendências futura. O embrião, v. 51, p. 6-8, 2012.
2 SILVA, L. K. X. et al. Transporte de oócitos bovinos em meio de maturação
por diferentes períodos de tempo sem controle da atmosfera gasosa. Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia, v. 63, n. 1, p. 74-80, 2011. ISSN 0102-0935.
3 PARK, Y.-S. et al. The effects of duration of in vitro maturation of bovine
oocytes on subsequent development, quality and transfer of embryos. Theriogenology, v. 64, n. 1, p. 123-134, 2005. ISSN 0093-691X.
4 GOTTARDI, F. et al. Efeito das células do cumulus e cisteamina durante o
cultivo de maturação in vitro de oócitos bovinos sobre a maturação nuclear e aquisição da competência para desenvolvimento embrionário; Effects of
56
cumulus cells and cysteamine during bovine oocyte in vitro maturation on meiosis progression and acquisition of developmental competence. Arq. bras. med. vet. zootec, v. 64, n. 2, p. 245-252, 2012. ISSN 0102-0935.
5 MAYES, M.; SIRARD, M. The influence of cumulus-oocyte complex
morphology and meiotic inhibitors on the kinetics of nuclear maturation in cattle. Theriogenology, v. 55, n. 4, p. 911-922, 2001. ISSN 0093-691X.
6 SIRARD, M.-A. et al. Contribution of the oocyte to embryo quality.
Theriogenology, v. 65, n. 1, p. 126-136, 2006. ISSN 0093-691X. 7 VIANA, J. et al. Features and perspectives of the Brazilian in vitro embryo
industry. Anim. Reprod, v. 9, n. 1, p. 12-18, 2012. ISSN 1806-9614. 8 CHAVES, R. et al. Sistemas de cultivo in vitro para o desenvolvimento de
oócitos imaturos de mamíferos. Rev. Bras. Reprod. Anim., v. 34, n. 1, p. 37-49, 2010. ISSN 0102-0803.
9 LONERGAN, P. et al. Relationship between time of first cleavage and the
expression of IGF I growth factor, its receptor, and two housekeeping genes in bovine two cell embryos and blastocysts produced in vitro. Molecular reproduction and development, v. 57, n. 2, p. 146-152, 2000. ISSN 1098-2795.
10 BAVISTER, B. D. Culture of preimplantation embryos: facts and artifacts.
Human Reproduction Update, v. 1, n. 2, p. 91-148, 1995. ISSN 1355-4786. 11 GARDNER, D. K. Changes in requirements and utilization of nutrients during
mammalian preimplantation embryo development and their significance in embryo culture. Theriogenology, v. 49, n. 1, p. 83-102, 1998. ISSN 0093-691X.
12 YANG, X. et al. Control of oocyte maturation in cows—biological factors.
Theriogenology, v. 49, n. 2, p. 471-482, 1998. ISSN 0093-691X. 13 GUERIN, P.; EL MOUATASSIM, S.; MENEZO, Y. Oxidative stress and
protection against reactive oxygen species in the pre-implantation embryo and its surroundings. Human Reproduction Update, v. 7, n. 2, p. 175-189, 2001. ISSN 1355-4786.
14 BLONDIN, P.; COENEN, K.; SIRARD, M. A. The impact of reactive oxygen
species on bovine sperm fertilizing ability and oocyte maturation. Journal of andrology, v. 18, n. 4, p. 454-460, 1997. ISSN 1939-4640.
15 ANDRADE, E. et al. Consequências da produção das espécies reativas de
oxigênio na reprodução e principais mecanismos antioxidantes. Rev. Bras. Reprod. Anim, v. 34, n. 2, p. 79-85, 2010. ISSN 0102-0803.
16 CÓRDOVA, B. et al. Effect of the addition of insulin-transferrin-selenium
and/or L-ascorbic acid to the< i> in vitro</i> maturation of prepubertal bovine
57
oocytes on cytoplasmic maturation and embryo development. Theriogenology, v. 74, n. 8, p. 1341-1348, 2010. ISSN 0093-691X.
17 DE MATOS, D. G. et al. Effect of glutathione synthesis stimulation during in
vitro maturation of ovine oocytes on embryo development and intracellular peroxide content. Theriogenology, v. 57, n. 5, p. 1443-1451, 2002. ISSN 0093-691X.
18 HAFEZ, E.; HAFEZ, B. Foliculogênese, maturação ovocitária e ovulação.
HAFEZ, ESE; HAFEZ, B. Reprodução Animal. 7ª ed. São Paulo: Manole, p. 69-81, 2004.
19 HARDY, K. et al. In vitro maturation of oocytes. British medical bulletin, v.
56, n. 3, p. 588-602, 2000. ISSN 0007-1420. 20 FISSORE, R. A. et al. Mechanisms underlying oocyte activation and
postovulatory ageing. Reproduction, v. 124, n. 6, p. 745-754, 2002. ISSN 1470-1626.
21 MERTON, J. et al. Factors affecting oocyte quality and quantity in commercial
application of embryo technologies in the cattle breeding industry. Theriogenology, v. 59, n. 2, p. 651-674, 2003. ISSN 0093-691X.
22 MEINECKE, B. et al. Histone H1 and MAP kinase activities in bovine oocytes
following protein synthesis inhibition. Reproduction in Domestic Animals, v. 36, n. 3 4, p. 183-188, 2001. ISSN 1439-0531.
23 ADONA, P. R.; LEAL, C. L. V. Meiotic inhibition with different cyclin-dependent
kinase inhibitors in bovine oocytes and its effects on maturation and embryo development. Zygote, v. 12, n. 3, p. 197-204, 2004. ISSN 0967-1994 1469-8730.
24 GARCIA, J.; AVELINO, K.; VANTINI, R. Estado da arte da fertilização in
Vitro em bovinos. Annals of the First International Symposium on Animal Reproduction Applied: 14-16 October 2004; Londrina, 2004. 223-230 p.
25 BRACKETT, B.; YOUNIS, A.; FAYRER-HOSKEN, R. Enhanced viability after
in vitro fertilization of bovine oocytes matured in vitro with high concentrations of luteinizing hormone. Fertility and sterility, v. 52, n. 2, p. 319, 1989. ISSN 0015-0282.
26 DAS, K. et al. Direct positive effect of epidermal growth factor on the
cytoplasmic maturation of mouse and human oocytes. Fertility and sterility, v. 55, n. 5, p. 1000, 1991. ISSN 0015-0282.
27 KIM, K. et al. The effects of follicular fluid on in vitro maturation, oocyte
fertilization and the development of bovine embryos. Theriogenology, v. 45, n. 4, p. 787-799, 1996. ISSN 0093-691X.
58
28 HASHIMOTO, S. et al. Bovine immature oocytes acquire developmental competence during meiotic arrest in vitro. Biology of reproduction, v. 66, n. 6, p. 1696-1701, 2002. ISSN 0006-3363.
29 OYAMADA, T.; IWAYAMA, H.; FUKUI, Y. Additional effect of epidermal growth
factor during in vitro maturation for individual bovine oocytes using a chemically defined medium. Zygote, v. 12, n. 2, p. 143-150, 2004. ISSN 0967-1994.
30 SANTOS, S. D. S. D. et al. Cinética da maturação nuclear in vitro de oócitos
bubalinos. Braz J Vet Res Anim Sci, v. 39, n. 5, p. 266-270, 2002. ISSN 1413-9596.
31 OLSON, S.; SEIDEL, G. Culture of in vitro-produced bovine embryos with
vitamin E improves development in vitro and after transfer to recipients. Biology of reproduction, v. 62, n. 2, p. 248-252, 2000. ISSN 0006-3363.
32 SHARMA, A. K. et al. Purification of heparin binding oviduct specific proteins
and its effect on in vitro embryo development in cattle. Indian Journal of Experimental Biology, v. 51, n. 5, p. 347-351, 2013. ISSN 0019-5189.
33 CEBRIAN SERRANO, A.; SALVADOR, I.; SILVESTRE, M. Beneficial Effect of
Two Culture Systems with Small Groups of Embryos on the Development and Quality of In Vitro Produced Bovine Embryos. Anatomia, histologia, embryologia, 2013. ISSN 1439-0264.
34 SILVA, C. et al. Influência da tensão de oxigênio na maturação oocitária e
cultivo in vitro de folículos e embriões. Rev Bras Reprod Anim, v. 34, n. 4, p. 233-242, 2010. ISSN 0102-0803.
35 CLARK, A. et al. Mathematical modelling of oxygen concentration in bovine
and murine cumulus–oocyte complexes. Reproduction, v. 131, n. 6, p. 999-1006, 2006. ISSN 1470-1626.
36 HARVEY, A. J. The role of oxygen in ruminant preimplantation embryo
development and metabolism. Animal reproduction science, v. 98, n. 1, p. 113-128, 2007. ISSN 0378-4320.
37 AGARWAL, A.; GUPTA, S.; SHARMA, R. K. Role of oxidative stress in female
reproduction. Reprod Biol Endocrinol, v. 3, n. 28, p. 1-21, 2005. 38 SILVA, G. et al. Papel dos antioxidantes no cultivo in vitro de células
ovarianas. Revista Brasileira de Reprodução Animal, v. 35, n. 3, 2011. ISSN 0102-0803.
39 BARJA, G. Mitochondrial oxygen consumption and reactive oxygen species
production are independently modulated: implications for aging studies. Rejuvenation research, v. 10, n. 2, p. 215-224, 2007. ISSN 1549-1684.
59
40 DOWLING, D. K.; SIMMONS, L. W. Reactive oxygen species as universal constraints in life-history evolution. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, v. 276, n. 1663, p. 1737-1745, 2009. ISSN 0962-8452.
41 FERREIRA, A.; MATSUBARA, L. Radicais livres: conceitos, doenças
relacionadas, sistema de defesa e estresse oxidativo. Revista da Associação Médica Brasileira, v. 43, n. 1, p. 61-68, 1997. ISSN 0104-4230.
42 NORDBERG, J.; ARNER, E. S. Reactive oxygen species, antioxidants, and
the mammalian thioredoxin system. Free radical biology and medicine, v. 31, n. 11, p. 1287-1312, 2001. ISSN 0891-5849.
43 MAIA, M. Viabilidade espermática e geração de metabólitos reativos do
oxigênio (ROS) no sêmen ovino criopreservado em diluidor aditivado de lauril sulfato de sódio (OEP), trolox-c e catalase. 2006. 147 f. 2006. Dissertação (Doutorado em Medicina Veterinária)–Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Botucatu
44 HALLIWELL, B.; GUTTERIDGE, J. Oxygen free radicals and iron in relation to
biology and medicine: some problems and concepts. Archives of Biochemistry and Biophysics, v. 246, n. 2, p. 501-514, 1986. ISSN 0003-9861.
45 HALLIWELL, B.; GUTTERIDGE, J. M. Free radicals in biology and
medicine. Oxford university press Oxford, 1999. 46 GOTO, Y. et al. Oxidative stress on mouse embryo development in vitro. Free
Radical Biology and Medicine, v. 13, n. 1, p. 47-53, 1992. ISSN 0891-5849. 47 LAPOINTE, S.; SULLIVAN, R.; SIRARD, M.-A. Binding of a bovine oviductal
fluid catalase to mammalian spermatozoa. Biology of reproduction, v. 58, n. 3, p. 747-753, 1998. ISSN 0006-3363.
48 RIBEIRO, S. M. R. et al. A formação e os efeitos das espécies reativas de
oxigênio no meio biológico. Bioscience journal, v. 21, n. 3, p. 133-149, 2005. ISSN 1981-3163.
49 BIANCHI, M. D. L. P.; ANTUNES, L. M. G. Radicais livres e os principais
antioxidantes da dieta. Rev Nutr, v. 12, n. 2, p. 123-30, 1999. 50 DE MATOS, D.; FURNUS, C. The importance of having high glutathione
(GSH) level after bovine in vitro maturation on embryo development: effect of β-mercaptoethanol, cysteine and cystine. Theriogenology, v. 53, n. 3, p. 761-771, 2000. ISSN 0093-691X.
51 DE MATOS, D. G. et al. Effect of cysteamine on glutathione level and
developmental capacity of bovine oocyte matured in vitro. Molecular reproduction and development, v. 42, n. 4, p. 432-436, 1995. ISSN 1098-2795.
60
52 DE MATOS, D. G.; FURNUS, C. C.; MOSES, D. F. Glutathione synthesis during in vitro maturation of bovine oocytes: role of cumulus cells. Biology of reproduction, v. 57, n. 6, p. 1420-1425, 1997. ISSN 0006-3363.
53 ISSELS, R. D. et al. Promotion of cystine uptake and its utilization for
glutathione biosynthesis induced by cysteamine and< i> N</i>-acetylcysteine. Biochemical pharmacology, v. 37, n. 5, p. 881-888, 1988. ISSN 0006-2952.
54 NASR-ESFAHANI, M.; JOHNSON, M. How does transferrin overcome the in
vitro block to development of the mouse preimplantation embryo? Journal of reproduction and fertility, v. 96, n. 1, p. 41-48, 1992. ISSN 1470-1626.
55 JEONG, Y. W. et al. Effects of insulin–transferrin–selenium in defined and
porcine follicular fluid supplemented IVM media on porcine IVF and SCNT embryo production. Animal reproduction science, v. 106, n. 1, p. 13-24, 2008. ISSN 0378-4320.
56 ALESHIRE, S. et al. Localization of transferrin and its receptor in ovarian
follicular cells: morphologic studies in relation to follicular development. Fertility and sterility, v. 51, n. 3, p. 444, 1989. ISSN 0015-0282.
57 FORSTROM, J. W.; ZAKOWSKI, J. J.; TAPPEL, A. L. Identification of the
catalytic site of rat liver glutathione peroxidase as selenocysteine. Biochemistry, v. 17, n. 13, p. 2639-2644, 1978. ISSN 0006-2960.
58 HOLLMAN, P. C. H.; KATAN, M. Dietary flavonoids: intake, health effects and
bioavailability. Food and Chemical Toxicology, v. 37, n. 9, p. 937-942, 1999. ISSN 0278-6915.
59 GUAZELLI, C. F. et al. Quercetin-loaded microcapsules ameliorate
experimental colitis in mice by anti-inflammatory and antioxidant mechanisms. J Nat Prod, v. 76, n. 2, p. 200-8, Feb 22 2013. ISSN 1520-6025 (Electronic) 0163-3864 (Linking). Disponível em: < http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23347547 >.
60 BEHLING, E. et al. Flavonóide quercetina: aspectos gerais e ações
biológicas. Alimentos e Nutrição Araraquara, v. 15, n. 3, p. 285-292, 2008. ISSN 2179-4448.
61 RUSSO, R. O.; SPERANZA SÁNCHEZ, M. Los flavonoides en la terapia
cardiovascular. Revista Costarricense de Cardiología, v. 8, n. 1, p. 13-18, 2006. ISSN 1409-4142.
62 KANG, J.-T. et al. Quercetin improves the in vitro development of porcine
oocytes by decreasing reactive oxygen species levels. Journal of veterinary science, v. 14, n. 1, p. 15-20, 2013. ISSN 1229-845X.
63 LI, Y. et al. Quercetin protects rat hepatocytes from oxidative damage induced
by ethanol and iron by maintaining intercellular liable iron pool. Human & experimental toxicology, 2013. ISSN 0960-3271.
61
64 BORS, W. et al. [36] Flavonoids as antioxidants: Determination of radical-
scavenging efficiencies. Methods in enzymology, v. 186, p. 343-355, 1990. ISSN 0076-6879.
65 SEKHER PANNALA, A. et al. Flavonoid B-ring chemistry and antioxidant
activity: fast reaction kinetics. Biochemical and Biophysical Research Communications, v. 282, n. 5, p. 1161-1168, 2001. ISSN 0006-291X.
66 MARTÍNEZ-FLÓREZ, S. et al. Los flavonoides: propiedades y acciones
antioxidantes. Nutr Hosp, v. 17, n. 6, p. 271-278, 2002. ISSN 0212-1611. 67 BRAUN, K. F. et al. Quercetin protects primary human osteoblasts exposed to
cigarette smoke through activation of the antioxidative enzymes HO-1 and SOD-1. The Scientific World Journal, v. 11, p. 2348-2357, 2011.
68 MERCK, S. Industrias químicas. Bioflavonoides: Quercetina y rutina.
Informe a profesionales, 2000. 69 PACE-ASCIAK, C. R. et al. The red wine phenolics< i> trans</i>-resveratrol
and quercetin block human platelet aggregation and eicosanoid synthesis: Implications for protection against coronary heart disease. Clinica Chimica Acta, v. 235, n. 2, p. 207-219, 1995. ISSN 0009-8981.
70 BEN ABDALLAH, F.; ZRIBI, N.; AMMAR KESKES, L. Antioxidative potential of
Quercetin against hydrogen peroxide induced oxidative stress in spermatozoa in vitro. Andrologia, v. 43, n. 4, p. 261-265, 2011. ISSN 1439-0272.
71 AFANAS' EV, I. B. et al. Chelating and free radical scavenging mechanisms
of inhibitory action of rutin and quercetin in lipid peroxidation. Biochemical pharmacology, v. 38, n. 11, p. 1763-1769, 1989. ISSN 0006-2952.
72 COOK, N.; SAMMAN, S. Flavonoids—chemistry, metabolism, cardioprotective
effects, and dietary sources. The Journal of Nutritional Biochemistry, v. 7, n. 2, p. 66-76, 1996. ISSN 0955-2863.
73 BARCELOS, G. R. M. et al. Protective properties of quercetin against DNA
damage and oxidative stress induced by methylmercury in rats. Archives of toxicology, v. 85, n. 9, p. 1151-1157, 2011. ISSN 0340-5761.
74 SCOTTI, L. et al. Modelagem molecular aplicada ao desenvolvimento de
moléculas com atividade antioxidante visando ao uso cosmético. Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences, v. 43, n. 2, p. 3-12, 2007.
64
ANEXO B - Normas de formatação do periódico arquivo brasileiro de medicina
veterinária e zootecnia - ABMVZ.
71
ANEXO D – Normas de formatação do periódico Semina: Ciências Agrárias
.Normas editoriais para publicação na Semina: Ciências Agrárias, UEL.
A partir de 01 de abril de 2014, os artigos poderão ser submetidos em português ou inglês,mas somente serão publicados em inglês. Os artigos submetidos em português, após o aceite, deverão ser obrigatoriamente traduzidos para o inglês.
Os artigos enviados para a revista até esta data e que estão em tramitação poderão ser publicados em português, entretanto, se traduzidos para o inglês terão prioridade na publicação.
Todos os artigos, após o aceite deverão estar acompanhados (como documento suplementar) do comprovante de tradução ou correção de um dos seguintes tradutores:
American Journal Experts Editage Elsevier http://www.proof-reading-service.com http://www.academic-editing-services.com/ http://www.publicase.com.br/formulario.asp
O autor principal deverá anexar no sistema o documento comprobatório dessa correção na página de submissão em “Docs. Sup.”
OBSERVAÇÕES:
1) Os manuscritos originais submetidos à avaliação são inicialmente apreciados pelo Comitê Editorial da Semina: Ciências Agrárias. Nessa análise, são avaliados os requisitos de qualidade para publicação na revista, como: escopo; adequação às normas da revista; qualidade da redação; fundamentação teórica; atualização da revisão da literatura; coerência e precisão da metodologia; contribuição dos resultados; discussão dos dados observados; apresentação das tabelas e figuras; originalidade e consistência das conclusões. Se o número de trabalhos com manuscrito ultrapassar a capacidade de análise e de publicação da Semina: Ciências Agrárias é feita uma comparação entre as submissões, e são encaminhados para assessoria Ad hoc, os trabalhos considerados com maior potencial de contribuição para o avanço do conhecimento cientifico. Os trabalhos não aprovados nesses critérios são arquivados e os demais são submetidos a análise de pelo menos dois assessores científicos, especialistas da área técnica do artigo, sem a identificação do(s) autor(es). Os autores cujos artigos forem arquivados, não terão direito à devolução da taxa de submissão. 2) Quando for o caso, deve ser informado que o projeto de pesquisa que originou o artigo foi executado obedecendo às normas técnicas de biosegurança e ética sob a aprovação da comissão de ética envolvendo seres humanos e/ou comissão de ética no uso de animais (nome da Comissão, Instituição e nº do Processo).
NÃO SERÃO ACEITOS MANUSCRITOS EM QUE:
a) O arquivo do artigo anexado do trabalho contenha os nomes dos autores e respectiva afiliação; b) Não tenha sido realizado o cadastro completo de todos os autores nos metadados de submissão; c) Não tenha sido incluído no campo COMENTÁRIOS PARA O EDITOR, um texto que aponte a relevância do trabalho (importância e diferencial em relação a trabalhos já existentes), em até 10 linhas; d) Não estejam acompanhados de documento comprobatório da taxa de submissão, em documento suplementar “Docs. Sup.” no ato da submissão; e) Não estejam acompanhados dos seguintes documentos suplementares: gráficos, figuras, tabelas, fotos e outros, EM VERSÃO ORIGINAL.
72
RESTRIÇÃO POR ÁREA:
PARA A ÁREA DE VETERINÁRIA
a) A publicação de relatos de casos é restrita e somente serão selecionados para tramitação àqueles de grande relevância ou ineditismo, com real contribuição ao avanço do conhecimento para a área relacionada.
Categorias dos Trabalhos
a) Artigos científicos: no máximo 20 páginas incluindo figuras, tabelas e referências bibliográficas;
b) Comunicações científicas: no máximo 12 páginas, com referências bibliográficas limitadas a 16 citações e no máximo duas tabelas ou duas figuras ou uma tabela e uma figura;
b) Relatos de casos: No máximo 10 páginas, com referências bibliográficas limitadas a 12 citações e no máximo duas tabelas ou duas figuras ou uma tabela e uma figura;
c) Artigos de revisão: no máximo 25 páginas incluindo figuras, tabelas e referências bibliográficas.
Apresentação dos Trabalhos
Os originais completos dos artigos, comunicações, relatos de casos e revisões podem ser escritos em português ou inglês no editor de texto Word for Windows, em papel A4, com numeração de linhas por página, espaçamento 1,5, fonte Times New Roman, tamanho 11 normal, com margens esquerda e direita de 2 cm e superior e inferior de 2 cm, respeitando-se o número de páginas, devidamente numeradas no canto superior direito, de acordo com a categoria do trabalho.
Figuras (desenhos, gráficos e fotografias) e Tabelas serão numeradas em algarismos arábicos e devem ser incluídas no final do trabalho, imediatamente após as referências bibliográficas, com suas respectivas chamadas no texto. Alem disso, as figuras devem apresentar boa qualidade e deverão ser anexadas nos seus formatos originais (JPEG, TIF, etc) em “Docs Supl.” na página de submissão. Não serão aceitas figuras e tabelas fora das seguintes especificações: Figuras e tabelas deverão ser apresentadas nas larguras de 8 ou 16 cm com altura máxima de 22 cm, lembrando que se houver a necessidade de dimensões maiores, no processo de editoração haverá redução para as referidas dimensões.
Observação: Para as tabelas e figuras em qualquer que seja a ilustração, o título deve figurar na parte superior da mesma, seguida de seu número de ordem de ocorrência em algarismo arábico, ponto e o respectivo titulo.
Indicar a fonte consultada abaixo da tabela ou figura (elemento obrigatório). Utilizar fonte menor (Times New Roman 10).
Citar a autoria da fonte somente quando as tabelas ou figuras não forem do autor.
Ex: Fonte: IBGE (2014), ou Source: IBGE (2014).
Preparação dos manuscritos
Artigo científico:
Deve relatar resultados de pesquisa original das áreas afins, com a seguinte organização dos tópicos: Título; Título em inglês; Resumo com Palavras-chave (no máximo seis palavras, em ordem alfabética); Abstract com Key words (no máximo seis palavras, em ordem alfabética); Introdução; Material e Métodos; Resultados e Discussão com as conclusões no final da discussão ou Resultados; Discussão e Conclusões separadamente; Agradecimentos; Fornecedores, quando houver e Referências Bibliográficas. Os tópicos devem ser destacados em negrito, sem numeração, quando houver a necessidade de subitens dentro dos tópicos, os mesmos devem ser destacados em itálico e se houver dentro do subitem mais divisões, essas devem receber números arábicos. (Ex. Material e Métodos...Áreas de estudo...1. Área rural...2. Área urbana).
73
O trabalho submetido não pode ter sido publicado em outra revista com o mesmo conteúdo, exceto na forma de resumo em Eventos Científicos, Nota Prévia ou Formato Reduzido.
A apresentação do trabalho deve obedecer à seguinte ordem:
1.Título do trabalho, acompanhado de sua tradução para o inglês.
2.Resumo e Palavras-chave: Deve ser incluído um resumo informativo com um mínimo de 200 e um máximo de 400 palavras, na mesma língua que o artigo foi escrito, acompanhado de sua tradução para o inglês (Abstract e Key words).
3.Introdução: Deverá ser concisa e conter revisão estritamente necessária à introdução do tema e suporte para a metodologia e discussão.
4.Material e Métodos: Poderá ser apresentado de forma descritiva contínua ou com subitens, de forma a permitir ao leitor a compreensão e reprodução da metodologia citada com auxílio ou não de citações bibliográficas.
5. Resultados e Discussão: Devem ser apresentados de forma clara, com auxílio de tabelas, gráficos e figuras, de modo a não deixar dúvidas ao leitor, quanto à autenticidade dos resultados e pontos de vistas discutidos. Opcionalmente, as conclusões podem estar no final da discussão.
6. Conclusões: Devem ser claras e de acordo com os objetivos propostos no trabalho.
7. Agradecimentos: As pessoas, instituições e empresas que contribuíram na realização do trabalho deverão ser mencionadas no final do texto, antes do item Referências Bibliográficas.
Observações:
Notas: Notas referentes ao corpo do artigo devem ser indicadas com um símbolo sobrescrito, imediatamente depois da frase a que diz respeito, como notas de rodapé no final da página.
Figuras: Quando indispensáveis figuras poderão ser aceitas e deverão ser assinaladas no texto pelo seu número de ordem em algarismos arábicos. Se as ilustrações enviadas já foram publicadas, mencionar a fonte e a permissão para reprodução.
Tabelas: As tabelas deverão ser acompanhadas de cabeçalho que permita compreender o significado dos dados reunidos, sem necessidade de referência ao texto.
Grandezas, unidades e símbolos:
a) Os manuscritos devem obedecer aos critérios estabelecidos nos Códigos Internacionais de cada área.
b) Utilizar o Sistema Internacional de Unidades em todo texto.
c) Utilizar o formato potência negativa para notar e inter-relacionar unidades, e.g.: kg ha-1. Não inter-relacione unidades usando a barra vertical, e.g.: kg/ha.
d) Utilizar um espaço simples entre as unidades, g L-1, e não g.L-1 ou gL-1.
e) Usar o sistema horário de 24 h, com quatro dígitos para horas e minutos: 09h00, 18h30.
8. Citações dos autores no texto
Deverá seguir o sistema de chamada alfabética seguidas do ano de publicação de acordo com os seguintes exemplos:
a) Os resultados de Dubey (2001) confirmaram que .....
b) De acordo com Santos et al. (1999), o efeito do nitrogênio.....
74
c) Beloti et al. (1999b) avaliaram a qualidade microbiológica.....
d) [...] e inibir o teste de formação de sincício (BRUCK et al., 1992).
e) [...]comprometendo a qualidade de seus derivados (AFONSO; VIANNI, 1995).
Citações com dois autores
Citações onde são mencionados dois autores, separar por ponto e vírgula quando estiverem citados dentro dos parênteses.
Ex: (PINHEIRO; CAVALCANTI, 2000).
Quando os autores estiverem incluídos na sentença, utilizar o (e)
Ex: Pinheiro e Cavalcanti (2000).
Citações com mais de dois autores
Indicar o primeiro autor seguido da expressão et al.
Dentro do parêntese, separar por ponto e vírgula quando houver mais de uma referência.
Ex: (RUSSO et al., 2000) ou Russo et al. (2000); (RUSSO et al., 2000; FELIX et al., 2008).
Para citações de diversos documentos de um mesmo autor, publicados no mesmo ano, utilizar o acréscimo de letras minúsculas, ordenados alfabeticamente após a data e sem espacejamento.
Ex: (SILVA, 1999a, 1999b).
As citações indiretas de diversos documentos de um mesmo autor, publicados em anos diferentes, separar as datas por vírgula.
Ex: (ANDRADE, 1999, 2000, 2002).
Para citações indiretas de vários documentos de diversos autores, mencionados simultaneamente, devem figurar em ordem alfabética, separados por ponto e vírgula.
Ex: (BACARAT, 2008; RODRIGUES, 2003).
9. Referências: As referências, redigidas segundo a norma NBR 6023, ago. 2000, e reformulação número 14.274 de 2011 da ABNT, deverão ser listadas na ordem alfabética no final do artigo. Todos os autores participantes dos trabalhos deverão ser relacionados, independentemente do número de participantes. A exatidão e adequação das referências a trabalhos que tenham sido consultados e mencionados no texto do artigo, bem como opiniões, conceitos e afirmações são da inteira responsabilidade dos autores.
Observação: Consultar os últimos fascículos publicados para mais detalhes de como fazer as referências do artigo.
As outras categorias de trabalhos (Comunicação científica, Relato de caso e Revisão) deverão seguir as mesmas normas acima citadas, porém, com as seguintes orientações adicionais para cada caso:
Comunicação científica
Uma forma concisa, mas com descrição completa de uma pesquisa pontual ou em andamento (nota prévia), com documentação bibliográfica e metodologias completas, como um artigo científico regular. Deverá conter os seguintes tópicos: Título (português e inglês); Resumo com Palavras-chave; Abstract com Key words; Corpo do trabalho sem divisão de tópicos, porém seguindo a sequência - introdução,
75
metodologia, resultados (podem ser incluídas tabelas e figuras), discussão, conclusão e referências bibliográficas.
Relato de caso
Descrição sucinta de casos clínicos e patológicos, resultados inéditos, descrição de novas espécies e estudos de ocorrência ou incidência de pragas, microrganismos ou parasitas de interesse agronômico, zootécnico ou veterinário. Deverá conter os seguintes tópicos: Título (português e inglês); Resumo com Palavras-chave; Abstract com Key words; Introdução com revisão da literatura; Relato do (s) caso (s), incluindo resultados, discussão e conclusão; Referências Bibliográficas.
Artigo de revisão bibliográfica
Deve envolver temas relevantes dentro do escopo da revista. O número de artigos de revisão por fascículo é limitado e os autores somente poderão apresentar artigos de interesse da revista mediante convite de membro(s) do comitê editorial da Revista. No caso de envio espontâneo do autor (es), é necessária a inclusão de resultados relevantes próprios ou do grupo envolvido no artigo, com referências bibliográficas, demonstrando experiência e conhecimento sobre o tema.
O artigo de revisão deverá conter os seguintes tópicos: Título (português e inglês); Resumo com Palavras-chave; Abstract com Key words; Desenvolvimento do tema proposto (com subdivisões em tópicos ou não); Conclusões ou Considerações Finais; Agradecimentos (se for o caso) e Referências Bibliográficas.
Outras informações importantes
1. A publicação dos trabalhos depende de pareceres favoráveis da assessoria científica "Ad hoc" e da aprovação do Comitê Editorial da Semina: Ciências Agrárias, UEL.
2. Não serão fornecidas separatas aos autores, uma vez que os fascículos estarão disponíveis no endereço eletrônico da revista (http://www.uel.br/revistas/uel).
4. Transferência de direitos autorais: Os autores concordam com a transferência dos direitos de publicação do referido artigo para a revista. A reprodução de artigos somente é permitida com a citação da fonte e é proibido o uso comercial das informações.
5. As questões e problemas não previstos na presente norma serão dirimidos pelo Comitê Editorial da área para a qual foi submetido o artigo para publicação.
6. Numero de autores: Não há limitação para número de autores, mas deverão fazer parte como co-autores aquelas pessoas que efetivamente participaram do trabalho. Pessoas que tiveram uma pequena participação no artigo deverão ser citadas no tópico de Agradecimentos, bem como instituições que concederam bolsas e recursos financeiros.
Condições para submissão
Como parte do processo de submissão, os autores devem verificar a conformidade da submissão em relação a todos os itens listados a seguir. As submissões que não estiverem de acordo com as normas serão rejeitadas e aos autores informados da decisão.
1. Os autores devem informar que a contribuição é original e inédita, e não está sendo avaliada para publicação por outra revista; caso contrário, deve-se justificar em "Comentários ao Editor".
2. Devem informar ainda que o material está corretamente formatado e que os Documentos Suplementares estão anexados, ESTANDO CIENTE que a formatação incorreta importará na SUSPENSÃO do processo de avaliação SEM AVALIAÇÃO DE MÉRITO.
3. Devem ser preenchidos dados de autoria de todos os autores no campo Metadados durante o processo de submissão.
Utilize o botão "incluir autor"
76
1. No passo seguinte preencher os metadados em inglês.
Para incluí-los, após salvar os dados de submissão em português, clicar em "editar metadados" no topo da página - alterar o idioma para o inglês e inserir: titulo em inglês, abstract e key words. Salvar e ir para o passo seguinte.
1. A identificação de autoria do trabalho deve ser removida do arquivo e da opção Propriedades no Word, garantindo desta forma o critério de sigilo da revista, caso submetido para avaliação por pares (ex.: artigos), conforme instruções disponíveis em Assegurando a Avaliação Cega por Pares.
2. Os arquivos para submissão devem estar em formato Microsoft Word, OpenOffice ou RTF (desde que não ultrapassem 2MB)
O texto deve estar em folha A4, com linhas numeradas, espaço 1,5; fonte Time New roman de tamanho 11;
1. Atestar que foram seguidas todas as normas éticas, em caso de pesquisa com seres vivos, estando de posse dos documentos comprobatórios de aprovação pela comissão de ética envolvendo seres humanos e/ou comissão de ética no uso de animais caso sejam solicitados.
2. Efetuar o pagamento da Taxa de Submissão de artigos e anexar o comprovante como documento suplementar “Docs. Sup.”
Declaração de Direito Autoral
Os Direitos Autorais para artigos publicados nesta revista são de direito do autor. Em virtude da aparecerem nesta revista de acesso público, os artigos são de uso gratuito, com atribuições próprias, em aplicações educacionais e não-comerciais.
A revista se reserva o direito de efetuar, nos originais, alterações de ordem normativa, ortográfica e gramatical, com vistas a manter o padrão culto da língua e a credibilidade do veículo. Respeitará, no entanto, o estilo de escrever dos autores.
Alterações, correções ou sugestões de ordem conceitual serão encaminhadas aos autores, quando necessário.
As opiniões emitidas pelos autores dos artigos são de sua exclusiva responsabilidade.
Política de Privacidade
Os nomes e endereços informados nesta revista serão usados exclusivamente para os serviços prestados por esta publicação, não sendo disponibilizados para outras finalidades ou a terceiros.
Semina: Ciências Agrárias Londrina - PR
ISSN 1676-546X E-ISSN 1679-0359
77
ANEXO E – Protocolos de meios para PIV de embriões bovinos
I) ESTOQUES
Meios para MIV, FIV e CIV
1) Penicilina/estreptomicina Volume
H2O 100 mL 20,0 mL
Penicilina (100 UI/mL) Sigma/P-7794 6,1 g 1,22 g
Estreptomicina (100 g/mL) Sigma/S-9137 5,0 g 1,0 g Filtrar/estocar no freezer (validade seis messes)
2) Gentamicina sulfato Volume
NaCl 0,9 % 10,0 mL
Gentamicina (10 mg/mL) Sigma/G-1272 0,1 g Filtrar/estocar no freezer (validade seis messes)
3) LH 5.0 g/mL
Diluição em TCM-199 ou NaCl 0,9% lutropin-v BIONICHE Filtrar/estocar no freezer (validade seis messes)
4) FSH 0,5 g/mL
Diluição em TCM-199 ou NaCl 0,9% Folltropin-v BIONICHE Filtrar/estocar no freezer (validade seis messes)
5) Estradiol-17 1,0 g/mL
(freezer) Estocar no freezer
6) Ácido piruvico
H2O 5 mL Piruvato (2mM) Sigma/P-5280 Filtrar/estocar no freezer (validade seis messes)
7) Solução Salina Volume
H2O 50,0 mL
NaCl (0,9%) 0,45 g Filtrar e estocar na geladeira por duas semanas.
8) Hipotaurina
78
Volume NaCl 0,9% 10,0 mL
Hipotaurina (1 mM) Sigma/H-1384 0,0011 g Filtrar e fazer alíquotas
9) Epinefrina (Proteger da luz) Volume
H2O 40,0 mL
Acido lático (60%) 104 L
Metabissulfito (Na2S2O5) Sigma/S-9000 0,04 g
Corrigir o pH para 4,0 com HCl (1M) Acrescentar a Epinefrina (250 mM) Sigma/E-1635 0,00183 g Filtrar e fazer alíquotas
10) Penicilamina
Volume NaCl 0,9 % 10,0 mL
Penicilamina (2 mM) Sigma/P-4875 0,003 g Filtrar e fazer alíquotas
11) PHE (Proteger da luz) Volume
NaCl (0,9%) 8,0 mL
Penicilamina 5,0 mL
Hipotaurina 5,0 mL
Epinefrina 2,0 mL Estocar em alíquotas de 250 L no freezer por seis meses (proteger da luz).
12) Heparina Volume
NaCl 0,9 % 10,0 mL
Heparina (3 mg/mL) USB/CAS:9041-08-1 0,03 g Filtrar/estocar no freezer alíquotas de 30 L (validade seis messes)
13) CaCl2.2H2O
Volume H2O 5,0 mL
CaCl2.2H2O 0,155 g Filtrar/estocar na geladeira (validade seis messes)
14) Sodium tri citrate
Volume H2O 5,0 mL
Sodium tri citrate (1000X) Merck/1.06448.1000 0,5 g Filtrar/estocar no freezer (validade seis messes)
79
15) Hemi cálcio–lactato Volume H2O 3,0 mL
Hemi cálcio–lactato (100X) 0,164 g Filtrar/estocar no freezer (validade seis messes)
16) Aminoácidos (AA) Volume H2O 6,0 mL
Glicina (50X) Sigma/G-8790 0,225 g
Alanina (50X) Sigma/A-7627 0,045 g
Glutamina (50X) Sigma/G-8540 0,027 g Filtrar/estocar no freezer (validade seis messes)
17) TALP – Fec
(TALP - Tyrode’s Albumin lactate Pyruvate) mM Volume H20 50,0 mL
NaCl Sigma/S-9625 0,333 g
NaH2P04 Sigma/S-5515 0,002 g
NaHCO3 Sigma/S-5461 0,105 g
KCl Sigma/P-5405 0,012 g
MgCl2.6H20 Sigma/M-2393 0,005 g
CaCl2.2H2O Sigma/C-7902 0,015 g
Acido lático (60%) Sigma/L-7900 72 L
Phenol red Sigma/P-3552 0,001 g
Piruvato Sigma/P-5280 0,0011 g
Antibióticos estoque 50 L pH: 7,8. Filtrar e estocar na geladeira por duas semanas. mOsm. 285
18) TALP – SP (10X)
80
Volume H20 10,0 mL
NaCl 0,584 g
NaH2P04 0,0035 g
KCl 0,0232 g
Acido lático (60%) 310 L
Hepes Sigma/H-4034 0,238 g
NaHCO3 0,21 g
Phenol red 0,0001 g
CaCl2.2H2O --
MgCl2.6H20 0,008 g
Piruvato 0,011 g
Antibióticos estoque 100 L pH: 7,3. Filtrar e estocar na geladeira por duas semanas. mOsm. 285
19) Solução SOF (10X) Volume H2O 10,0 mL
NaCl 0,628 g
KCl 0,0532 g
NaHCO3 0,22 g
KH2PO4 Sigma/P-5655 0,0162 g
MgSO4 Sigma/M-2643 0,009 g
CaCl2.2H2O ---
Acido láctico (60%) 62 L
Fenol 0,001 g
Antibióticos 100 L Filtrar/estocar na geladeira (validade duas semanas)
20) Solução CR2 (10X)
Volume H2O 25,0 mL
NaCl 1,58 g
KCl 0,056 g
NaHCO3 0,55 g
Antibióticos 250 L Filtrar/estocar na geladeira (validade duas semanas)
21) Solução final CR2
81
Volume H2O 4,0 mL CR2 10X 500 L
Hemi cálcio–lactato 50 L
AA 100 L
Piruvato 5 L
MEM (100X) 50 L
BEM (50X) 100 L
SFB (5%) 250 L
BSA 0,005 g Validade uma semana
II) MEIOS DE ROTINA (MIV, FIV e CIV)
22) Meio de manipulação de ovócitos (H)
Volume TCM-199/Hepes Sigma/12350-039 49,0 mL
Piruvato 50 L
Antibióticos 50 L
Soro (2% SFB) 1,0 mL Para uso diário
23) MIV final (B) Volume
TCM-199 Gibco/11150-067 2,7 mL 4,5 mL
FSH (0,5 μg/mL) 30 L 50 L
LH (5,0 μg/mL) 30 L 50 L
Piruvato 3 L 5 L
Antibióticos 3 L 5 L
Soro (10% SFB) 300 L 500 L
Estradiol-17 Opcional 3 L 5 L Estabilizar na estufa por 3 h antes de adicionar os ovócitos na gota (Gotas de 100 L 25 ovócitos).
24) FIV final Volume
TALP-Fec 4,5 mL
Heparina 15 L
PHE 200 L
BSA (Sigma/A-6003) 0,03 g Estabilizar na estufa por 3 h antes de adicionar os ovócitos na gota (Gotas de 100 L 25 ovócitos).
25) CIV Final (SOF) Volume
H20 7,3 mL
82
SOF estoque (10X) 1 mL
Myo-inositol 100 L
MEM (100X) Gibco/11140-050 100 L
BME (50X) Gibco/11130-051 200 L
AA (opcional) 200 L
Sodium tri citrate 10 L
Piruvato 10 L
CaCl2.2H2O 82 L
SFB (10%) 1 mL
BSA (opcional) Sigma/A-6003 -- Corrigir o pH: 7,2. (Validade uma semana)
III) Preparação do Gradiente de percoll
26) TALP-sp Volume H2O 4,5 mL
TALP – sp (10X) 500 L
CaCl2.2H2O 50 L
BSA Sigma/A9647 0,03 g
27) Preparação do percoll 90%
Volume Percoll comercial Amersham B./17-0891-01 1,5 mL
TALP – sp (10X) 167 L
28) Preparação do percoll 45%
Volume Percoll 90% (nº 27) 500 L
TALP – sp (nº 26) 500 L
29) Preparação do gradiente de percoll
Volume Percoll 45% (nº 28) 1,0 mL
Percoll 90% (nº 27) 1,0 mL Colocar o percoll 45% em um tubo e, em seguida adicionar no fundo tubo o percoll 90% - Estabilizar por uma hora.
30) Preparação do sêmen pela técnica do percoll
- Descongelar o sêmen 37ºC por 30 segundos;
83
- Adicionar lentamente o sêmen na parte superior do gradiente;
- Centrifugar a 650 G por 10-12 minutos;
- Retirar o sobrenadante com cuidado e adicionar 4 mL de TALP-sp (nº 26)
sobre o pellet;
- Centrifugar novamente a 150 G por 1-2 minutos;
- Retirar o sobrenadante, fazer a concentração e a fecundação.
31) Cálculo para concentração de espermatozóides (spz) - Prepara um micro tubo com 190 L de água;
- Retira-se uma amostra de 10 L Spz para concentração;
- Homogeneizar bem;
- Fazer a contagem de Spz na câmara de Neubauer;
- Contar 5 quadrante de cada lado da câmara;
- Somar o nº de Spz contados nos dois lados da câmara e fazer à média;
- Fazer os cálculos - CI . VI = CF . VF;
- CI = concentração inicial – nº de Spz contado na câmara (média ex. ~46);
- VI = volume inicial –?;
- CF = concentração/final Spz/mL utilizado na fecundação (2,0 .106 Spz/mL);
- VF = volume final – volume da gota de FIV (Ex. Gota de 100 L);
- Fazer os cálculos para saber o volume há ser utilizado na FIV;
- Exemplo. VI = CF . VF VI = 2,0 .106 . 100
CI ~46.106
- VI = ~4,3 L Volume de Spz utilizado para inseminação dos ovócitos.
IV) Meios para coloração
34) Solução de PBS pH - 7.4 – filtrar/estocar na geladeira (validade dois messes) volume
84
H2O (q.s.p.) 500 mL
NaCl 4.0 g
Na2HPO4 7H2O Nuclear/3168 (Obs: Na2HPO4 = 0,575g) 1,08 g
D-glicose Sigma/G-7021 0.5 g
KCl 0.1 g
KH2PO4 0.1 g
MgCl2 6H2O 0.05 g
Piruvato de sódio 0.018 g
Estreptomicina 0.025 g
Penicilina 0.029 g
Vermelho fenol 0.002 g
CaCl2.2H2O 0.066 g
40) Recomendações gerais
- Usar produtos de marcas de confiança (Sigma e Gibco etc.);
- Usar Substâncias “embryo tested” preferencialmente;
- Usar água testada para PIV de embriões;
- Filtrar sempre;
- Deixar os meios de MIV, FIV e CIV estabilizando em overnight;
- Reduzir um pouco incidência de luz na sala de trabalho;
- As manipulações devem ser as mais rápidas possíveis;
- Se possível não usar material de vidro ou plástico reciclado;
- Cuidado com oscilações de temperatura durante os procedimentos, se necessário
usar placa aquecedora;
- Atenção com o pH dos meios – pH entre 7,2 e 7,4;
- Ajustar a osmolaridade – mOsm entre 280 – 290.
Para corrigir o pH usar 1M HCl ou 1M NaOH
Para corrigir a osmolaridade usar NaCl ( mOsm) ou H2O ( mOsm)
Créditos: Prof. Dr. Paulo Roberto Adona