O papel da espécies reativas de oxigênio e do antioxidante astaxantina em oócitos bovinos submetidos ao estresse térmico in vitro

• Autor(a) principal: Ispada, Jessica [UNIFESP]
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFESP
• Texto Completo: https://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=152624; https://repositorio.unifesp.br/handle/11600/48761
• topic: Oócito; Bovino; Choque térmico; Espécies reativas de oxigênio; Astaxantina; Oocyte; Bovine; Heat shock; Reactive oxygen species; Astaxanthin

Condições ambientais adversas, tais como temperatura e umidade elevada, limitam a exploração do máximo potencial genético animal. Em bovinos, o estresse térmico materno compromete a fertilidade de vacas leiteiras, resultando em prejuízos econômicos para indústria de leite. Sabe-se que o oócito e o embrião no estágio pré-implantacional inicial são os principais alvos dos efeitos deletérios causados pelo estresse térmico materno, entretanto, os mecanismos celulares desencadeados pela temperatura elevada e o papel do estresse oxidativo neste contexto são pouco conhecidos. Estudos recentes indicaram que a exposição de embriões bovinos ao choque térmico aumentou a concentração de espécies reativas de oxigênio (EROs) intracelular embrionária e o uso de antioxidantes, tais como a astaxantina, reverteram estes efeitos. Com isto, o presente estudo visou avaliar os efeitos do choque térmico e do antioxidante astaxantina durante a maturação in vitro (MIV) de oocitos bovinos na (1) concentração das EROs, (2) competência oocitária, (3) atividade de enzimas antioxidantes e (4) peroxidação lipídica em complexos cumulus-oócito (CCOs) bovinos. O experimento 1 avaliou os efeitos de diferentes concentrações de astaxantina (0, 50, 100, 200 ou 500 µM) na competência oocitária à 38,5°C (etapa 1) e os efeitos de diferentes concentrações de astaxantina (0, 12,5, 25, 50, 100 ou 50 000 nM) na competência de oocitos bovinos submetidos ao choque térmico (etapa 2). As doses de 100, 200 e 500 µM de astaxantina reduziram (P< 0,05) a proporção de embriões clivados que atingiu o estágio de blastocisto. A exposição de oocitos bovinos ao choque térmico reduziu (P< 0,05) as taxas de clivagem e blastocistos. No entanto, a adição de astaxantina em oocitos submetidos ao modelo de choque térmico resgatou a clivagem embrionária (P<0,05); doses de 12,5, 25, 50, 100 e 50 000 nM de astaxantina) e o desenvolvimento a blastocisto (P< 0,05; doses de 12,5 e 25 nM de astaxantina) quando comparadas ao grupo controle-veículo 41°C. O experimento 2 visou padronizar a técnica de ressonância paramagnética eletrônica (RPE) em CCOs bovinos. Para tanto, foram realizados vários estudos preliminares a fim de estabelecer o protocolo de RPE em CCOs. No entanto, não foi possível detectar as EROs em CCOs na maioria dos procedimentos conduzidos. Quando CCOs submetidos aos tratamentos Controle (38,5°C por 14 horas) e Choque Térmico (41°C por 14 horas) foram incubados com 100 µM do pró-oxidante menadiona e 50 mM de PBN em meio MIV e PBS 10 mM 1:1 as EROs foram detectadas apenas no grupo choque térmico. Os experimentos 3 e 4 avaliaram os efeitos da astaxantina (0, 12,5 e 25 nM) e da temperatura (38,5 ou 41°C) durante as primeiras 14 horas da MIV na atividades das enzimas antioxidantes (superóxido dismutase - SOD, glutationa peroxidase - GPX e catalase - CAT) e os níveis de peroxidação lipídica no meio MIV. O choque térmico não afetou a atividade das enzimas GPX, SOD e CAT em oócitos ou células do cumulus e a taxa de peroxidação lipídica no meio MIV. Em oocitos submetidos ao choque térmico as doses de 12,5 (P=0,09) e 25 nM (P<0,05) astaxantina estimularam a atividade de GPX quando comparado aos oócitos do grupo controle veiculo 41°C. Em contraste, a dose de 25 nM de astaxantina reduziu (P<0,05) a atividade de GPX em células do cumulus independente de temperatura. A atividade da enzima SOD foi estimulada (P<0,05) em oocitos do grupo controle maturados com 25 nM de astaxantina em relação a 0 nM de astaxantina. A dose de 12,5 nM de astaxantina estimulou (P<0,05) a atividade de SOD em oocitos do grupo choque térmico em relação a mesma dose no grupo controle. O perfil de atividade da SOD em células do cumulus variou com a dose. Enquanto a dose de 12,5 nM de astaxantina inibiu a SOD,a dose de 25 nM estimulou a atividade de SOD no grupo choque térmico. Houve tendência (P=0,09) da dose de 12,5 nM de astaxantina em aumentar a atividade de CAT em oócitos apenas durante o choque térmico. Foi também observada uma tendência da dose de 12,5 nM de astaxantina em aumentar (P= 0,09) a formação do MDA/TBA no grupo estressado termicamente, quando comparado a mesma dose durante a temperatura controle. Em conclusão, o choque térmico afetou a competência oocitária e a astaxantina reverteu esse efeito resgatando a competência oocitária. É possível que este efeito da astaxantina tenha sido mediado pelo aumento na atividade de enzimas GPX, SOD e CAT em oócitos submetidos ao choque térmico. As vias pelas quais este antioxidante exerce efeito termoprotetor ainda não foram completamente compreendidas.