Cryopreservation of ovarian fish tissue fragments

Apesar dos avanços no manejo reprodutivo de peixes para programas de melhoramento, pouco se sabe sobre o uso potencial de biotecnologias reprodutivas, como a criopreservação de tecido ovariano. A criopreservação de tecido ovariano em peixes tem como objetivo preservar o germoplasma feminino de espécies selvagens e ameaçadas de extinção, assim como de peixes de alto valor zootécnico e importantes modelos de pesquisa biomédica. Em um estudo prévio realizado pelo nosso grupo de pesquisa, obtivemos um elevado percentual de viabilidade de oócitos imaturos após vitrificação de fragmentos de tecido ovariano. Esse estudo mostrou que oócitos imaturos de peixes têm maiores chances de sobrevivência após a vitrificação do que oócitos em estádios mais avançados de maturação. No entanto, até o momento nenhum estudo comparou qual técnica de criopreservação, vitrificação ou congelamento lento, apresenta melhores resultados na criopreservação de fragmentos de tecido ovariano de peixes teleósteos. Assim, no primeiro estudo utilizando o modelo biológico zebrafish (Danio rerio), o objetivo principal foi comparar os efeitos de dois protocolos de criopreservação, vitrificação e congelamento lento, na viabilidade do tecido ovariano por meio da avaliação de parâmetros de estresse oxidativo, de danos ao DNA, atividade mitocondrial e integridade morfológica dos oócitos imaturos. Os resultados obtidos mostraram que o congelamento lento apresentou maiores níveis de estresse oxidativo e menor atividade mitocondrial do que o tecido ovariano vitrificado. Além disso, as observações ultraestruturais dos oócitos congelados apresentaram ruptura da membrana plasmática, perda de conteúdo intracelular e um grande número de mitocôndrias danificadas, enquanto os oócitos vitrificados tinham mitocôndrias e membranas plasmáticas celulares intactas Portanto, a vitrificação foi utilizada no segundo estudo que teve como objetivo verificar se a biotécnica utilizada em zebrafish é aplicável em uma espécie de peixe de importância econômica. A alta viabilidade de oócitos obtida após a vitrificação de tecido ovariano contendo folículos imaturos de pacu (Piaractus mesopotamicus) sugere que o protocolo aplicado pode ser utilizado com sucesso em outras espécies de peixes teleósteos.Despite advances in reproductive management of fish for breeding programs, little is known about the potential use of reproductive biotechnologies, such as cryopreservation of ovarian tissue. Cryopreservation of ovarian tissue in fish aims to preserve female germplasm of wild and/or endangered species, as well as fish of high zootechnical value and important models of biomedical research. In a previous study conducted by our research group, we obtained a high percentage of viability of immature oocytes after vitrification of fragments of ovarian tissue. This study showed that immature fish oocytes are more likely to survive after vitrification than oocytes at more advanced stages of maturation. However, to date, no study has compared which cryopreservation technique, vitrification or slow freezing, presents better results in the cryopreservation of ovarian tissue fragments of teleosteal fish. Thus, in the first study using the zebrafish (Danio rerio) biological model, the main objective was to compare the effects of two protocols of cryopreservation, vitrification and slow freezing, on the viability of ovarian tissue through the evaluation of parameters of oxidative stress, damage to DNA, mitochondrial activity and morphological integrity of immature oocytes. The results showed that slow freezing presented higher levels of oxidative stress and lower mitochondrial activity than vitrified ovarian tissue. In addition, ultrastructural observation of frozen oocytes showed rupture of the plasma membrane, loss of intracellular content and a large number of damaged mitochondria, while vitrified oocytes had intact mitochondria and plasma cell membranes. Therefore, vitrification was used in the second study that had the objective to verify if the biotechnique used in zebrafish is applicable in a species of economic importance The high viability of oocytes obtained after vitrification of ovarian tissue containing immature pacu (Piaractus mesopotamicus) follicles suggests that the protocol applied can be successfully used in other species of teleosteos fish