Conjugated linoleic acid in cryotolerance of bovine in vitro - produced embryos

Embryo cryopreservation is an important tool that allows the storage of genetic material for long time, without loss of functional activity or genetic damage. Cryopreservation of in vivo-produced embryos is well established and provides similar results than those obtained after fresh embryos transfer. However, in vitro-produced (IVP) bovine embryos are easily damaged by conventional methods of cryopreservation, resulting in low survival rates after re-warming. Such sensitivity seems to be related to an excessive amount of lipid in the embryos cytoplasm during in vitro development. This might occur due to serum containing medium cultured embryos. Mechanical removal of lipid droplets can improve survival of early developmental stages embryos after cryopreservation. Nevertheless, delipidation method are laborious and time-consuming, besides altering embryo development after transfer to the recipients. Therefore, studies have searched for non invasive and less laborious techniques to reduce the amount of cytoplasmic lipids of bovine IVP embryos, thus improving their cryotolerance. Trans-10, cis-12 CLA, a conjugated isomer of linoleic can inhibit the fatty acid synthesis, thus decreasing the amount of lipid in several human and animal cells. It is known that lipid synthesis reduction involve down-regulation of mRNA expression of lipogenic enzymes associated with fat synthesis. Studies showed that addition of t10, c12 CLA to culture media, can reduce lipid content of bovine IVP embryos, improving their cryotolerance. Therefore, this study evaluated two CLA isomers on cryotolerance of IVP bovine embryos, as well as the enzymes acetyl-CoA carboxylase (ACCa), stearoyl-CoA desaturase (SCD1) and fatty acid synthase (FASN) mRNA expression of these embryos. In Experiment 1, embryos were cultured in media with increasing concentrations of trans-10, cis-12 CLA isomer: control group (0 μM), 50CLA group (50 μM), 100CLA group (100 μM) and 200CLA group (200 μM), looking for the higher concentration that does not negatively affect embryo development. In Experiment 2, zygotes were cultured in medium containing 100 μM (determined in Experiment 1) of different CLA isomers: control (CLA free) group, t10, c12 CLA group, c9, t11 CLA group and Mixture (50% c9, t11 CLA + 50% t10, c12) group. In Experiment 3, zygotes were allocated in 2 groups: CLA group, containing 100 μM of t10, c12 CLA isomer (determined in Experiment 2) and control (CLA free) group. Blastocysts were separated according to their stage (Bx or Bl) and subjected to vitrification or freezing. As viability criteria, cleavage and blastocyst rates were assessed after IVC and reexpanding and hatching rates were assessed after re-warming. Cell counting and mRNA expression of the ACCa, SCD1 and FASN enzymes were also assessed. The highest concentration of t10, c12 CLA that did not impair blastocyst rates was 100μM.In Experiment 2, the highest hatching rate after re-warming was obtained in c9, t11 group, vitrified at Bx stage (68.6%), not differing from the other treatments vitrified at this stage. The lowest hatching rate was obtained in Mixture group, vitrified at Bl stage (8.0%), not differing from the groups t10, c12 and c9, t11, vitrified at the same stage. In all treatments, Bx stage embryos showed higher viability than Bl stage embryos, except for the Control group, in whose the viability was similar. In Experiment 3, the highest hatching rate was obtained in Bx stage Control vitrified group (67.4%), which was similar to the Bx stage vitrified CLA group. The xv lowest hatching rate was observed in Bl stage frozen CLA group (10.3%), not differing from the other cryopreserved treatments at the same stage. In all frozen groups, despite CLA addition, hatching rates were all similar. There was also no difference in cell counting or mRNA expression of the enzymes ACCa, SCD1 and FASN, among embryos.Under the conditions of this study, the addition of CLA isomers t10, c12 and c9, t11 to culture media does not improve cryotolerance of IVP bovine embryos, and the isomer t10, c12 CLA does not influences the cell number and mRNA expression of enzymes ACCa, SCD1 and FASNA criopreservação de embriões é uma importante ferramenta que permite o armazenamento de material genético por período prolongado, sem causar perda de atividade funcional ou alterações genéticas nessas estruturas. A criopreservação de embriões gerados in vivo está bem estabelecida e proporciona resultados muito próximos aos obtidos após a transferência de embriões frescos. Já os embriões bovinos produzidos in vitro (PIV) são extremamente sensíveis aos métodos convencionais de criopreservação, apresentando reduzidas taxas de sobrevivência após o reaquecimento. Essa sensibilidade parece estar relacionada ao acúmulo excessivo de lipídeos no citoplasma dos embriões durante o desenvolvimento in vitro, principalmente quando o cultivo é realizado em meios adicionados de soro. Estudos realizados com embriões em estágios iniciais de desenvolvimento evidenciaram que a remoção física das gotas lipídicas é capaz de aumentar a tolerância destes embriões à criopreservação. Contudo, o método de delipidação é demasiadamente trabalhoso e demorado, além de alterar o potencial de desenvolvimento dos embriões após a transferência para as receptoras. Dessa forma, os estudos têm buscado métodos não invasivos e menos trabalhosos, que reduzam a quantidade de lipídeos no citoplasma dos embriões bovinos PIV, melhorando assim a sua criotolerância. O trans-10, cis-12 CLA, um isômero conjugado do ácido linoleico, é capaz de inibir a síntese de ácidos graxos, diminuindo o teor lipídico em diversos tecidos de animais e humanos. Sabe-se que um dos mecanismos pelos quais este isômero exerce esse efeito é através da diminuição da expressão de RNAm de enzimas responsáveis pela síntese de lipídeos. Estudos mostraram que a adição do t10, c12 CLA ao meio de cultivo pode reduzir o acúmulo lipídico de embriões bovinos PIV, aumentando a sua criotolerância. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar o efeito dos dois principais isômeros do CLA na criotolerância de embriões bovinos PIV e adicionalmente a expressão de RNAm das enzimas acetil-CoA carboxilase (ACCa), estearoil-CoA dessaturase (SCD1) e ácido graxo sintase (FASN) desses embriões. No Experimento 1, embriões foram cultivados em meio com concentrações crescentes do isômero t10, c12 CLA: grupo controle (0 μM), grupo 50CLA (50 μM), grupo 100CLA (100 μM) e grupo 200CLA (200 μM), buscando a maior concentração que não afete o posterior desenvolvimento embrionário. No Experimento 2, os zigotos foram cultivados em meio com 100 μM, (concentração apontada no Experimento 1) de diferentes isômeros de CLA, sendo: grupo controle, sem adição de CLA, grupo t10, c12 CLA, grupo c9, t11 CLA e grupo Mistura, com 50% de cada isômero. No Experimento 3, os zigotos foram distribuídos em 2 grupos: grupo CLA, contendo 100 μM do isômero t10, c12 CLA (determinado no Experimento 2) e grupo controle, sem CLA. Os blastocistos obtidos foram separados em função do estágio (Bx ou Bl) e submetidos ao processo de vitrificação ou congelamento. Como critérios de viabilidade foram avaliados as taxas de clivagem e de blastocistos após o cultivo, e de re-expansão e eclosão após o reaquecimento. Ainda, foi determinada a densidade celular e a expressão de RNAm das enzimas ACCa, SCD1 e FASN destes embriões. A maior concentração de t10, c12 CLA que não reduziu a taxa de blastocistos foi a de 100μM. No Experimento 2, a maior taxa de eclosão após o reaquecimento foi a do grupo c9, t11 vitrificado no estágio de Bx xiii (68,6%), que não diferiu dos demais tratamentos vitrificados neste estágio. A menor taxa de eclosão foi a do grupo Mistura (c9, t11 + t10, c12, no estágio de Bl (8,0%), que não diferiu dos grupos t10, c12 e c9, t11, vitrificados no mesmo estágio. Em todos os tratamentos, embriões em estágio de Bx apresentaram taxas superiores aos Bl, com exceção do grupo Controle, cujas taxas foram similares. No Experimento 3, a maior taxa de eclosão foi observada no grupo Controle com Bx vitrificados (67,4%), que não diferiu do grupo CLA, com Bx vitrificados. A menor taxa de eclosão foi a do grupo CLA com Bl congelados (10,3%), que não diferiu dos demais tratamentos criopreservados neste estágio. Nos grupos submetidos ao congelamento, as taxas de desenvolvimento foram semelhantes, independente da exposição ao CLA. Não houve diferença na densidade celular entre os embriões expostos ou não ao t10, c12 CLA, e nem na expressão de RNAm das enzimas ACCa, SCD1 e FASN. Conclui-se que nas condições deste estudo a adição dos isômeros do CLA t10, c12 e c9, t11 ao meio de cultivo não melhora a criotolerância de embriões bovinos PIV, bem como que o isômero t10, c12 CLA, não interfere na densidade celular e na expressão de RNAm das enzimas ACCa, SCD1 e FASN destes embriõesCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio