Influence of circulating insulin on ovarian function and oocyte quality in dairy cows

O objetivo do primeiro estudo foi avaliar a produção in vitro de embriões (PIVE) em vacas holandesas não lactantes submetidas a aspiração oocitária (OPU) posteriormente ao protocolo de superestimulação folicular similar ao descrito por Nivet et al. (2012) em comparação à realização da OPU em dia aleatório do ciclo estral. Para tal, vacas holandesas não lactantes e não gestantes foram distribuídas aleatoriamente em delineamento tipo crossover em Controle (n = 35), em que as vacas não foram tratadas com FSH, mas submetidas a uma sessão de aspiração em dia aleatório do ciclo estral; ou p-FSH (n = 35), em que, 36 horas após a OPU para sincronização da onda folicular, as vacas foram tratadas com p-FSH por 3 dias e 44 horas após, submetidas a sessões de OPU. O número total de complexos cumulusoócito (CCO) recuperados e o número de oócitos viáveis foram semelhantes entre os grupos controle e p-FSH. Além disso, não houve aumento na proporção de CCO viáveis (CCO viáveis / CCO total recuperado). Da mesma forma, não se detectaram diferenças no número de embriões / sessão de OPU e taxa de blastocistos. O protocolo de superestimulação folicular não melhorou a PIVE em vacas holandesas não lactantes. O experimento 2 testou a hipótese de que vacas leiteiras de alta produção se tornam cada vez mais resistentes à insulina com o avançar da lactação, e consequentemente, a qualidade do oócito é comprometida. Foram utilizadas vacas holandesas em 50 (51,5 ± 3,7; n = 30), 100 (102,3 ± 9,4; n = 30) e 150 (154,5 ± 18,9; n = 30) dias em lactação (DEL). Durante o teste de tolerância à glicose (TTG), não houve diferença entre grupos para qualquer variável relacionada à glicose circulante. No entanto, medidas de insulina circulante foram diferentes em vacas aos 150 DEL em comparação com 50 ou 100 DEL, tais como: maior insulina basal, pico, Δ máx de insulina e AUC 5-60. Porém, não houve diferença entre os grupos para o número ou percentagem de oócitos viáveis. Assim, as vacas desenvolveram resistência à insulina com o aumento do DEL. No entanto, o aumento da resistência à insulina não foi associado com alteração detectável na qualidade dos oócitos aspirados de folículos pequenos e médios. O experimento 3 foi para avaliar se o aumento de insulina circulante durante os períodos de pré e pós desvio folicular aumenta o desenvolvimento inicial e final, do folículo, bem como do corpo lúteo (CL). Além disso, por induzir a ovulação de um folículo maior, o CL resultante de vacas com alta insulina circulante também é maior e mais esteroidogênico, refletindo em maiores concentrações circulantes de progesterona (P4). O delineamento experimental utilizado foi o quadrado latino em arranjo fatorial 2x2, em quatro grupos experimentais: 1) CC = água pré e pós desvio folicular (n = 16); 2) CP = água e propilenoglicol (PPG) pré e pós desvio folicular, respectivamente (n = 16); 3) PC = PPG e água pré e pós desvio folicular, respectivamente (n = 16) e 4) PP = PPG pré e pós desvio folicular (n = 16). O aumento agudo e transitório, durante os períodos de pré e pós desvio não aumentou o desenvolvimento folicular, luteal e concentrações plasmáticas de P4.The aim of the first study was to evaluate the in vitro embryo production (IVEP) in nonlactating Holstein cows subjected to ovum pick-up (OPU) after ovarian superstimulation with a protocol similar to that described by Nivet et al. (2012) in comparison with OPU at a random day of the estrous cycle. Nonlactating Holstein cows were randomly assigned in a crossover design to: Control (n = 35) in which cows were not treated with p-FSH, but subjected to OPU at a random day of the estrous cycle; or p-FSH (n = 35), in which, 36 hours after OPU to synchronize follicle wave, the cows were treated with p-FSH for 3 days and 44 hours later, subjected to OPU sessions. The total number of cumulus-oocyte complex (COC) recovered and the number of viable oocytes were similar between control and p-FSH groups. In addition, there was no increase in the proportion of viable COC (viable COC / overall COC recovered). Likewise, we detected no differences in the number of embryos / OPU session and blastocyst rate. Follicle superstimulation protocol with p-FSH did not improve IVEP in nonlactating Holstein cows. Experiment 2 tested the hypothesis that high-producing dairy cows become increasingly resistant to insulin with advancing lactation, and consequently oocyte quality is compromised. We used Holstein cows at 50 (51.5 ± 3.7; n = 30), 100 (102.3 ± 9.4; n = 30) and 150 (n = 30 154.5 ± 18.9) days in milk (DIM). During the glucose tolerance test (GTT), there was no difference between groups for any variable related to circulating glucose. However, circulating insulin measurements such as basal insulin, peak insulin, Δ max and AUC 5-60 were higher for cows at 150 DIM. Nevertheless, there was no difference between groups for the number or percentage of viable oocytes. Therefore, although cows developed insulin resistance with increasing DIM, this has not been associated with detectable change in the quality of oocytes aspirated from small and medium follicles. The third experiment assessed whether the increase in circulating insulin during periods of pre- and post-follicle deviation increases the initial and final follicle size and corpus luteum (CL) volume. Moreover, by inducing ovulation of greater follicles, resulting in greater CL, cows with high circulating insulin also have higher circulating progesterone (P4). The experimental design was a Latin square in a 2x2 factorial arrangement in four groups: 1) CC = water pre and post follicle deviation (n = 16); 2) CP = water pre and propylene glycol (PPG) post follicle deviation (n = 16); 3) PC = PPG and water pre and post follicle deviation, respectively (n = 16), 4) PP = PPG pre and post follicle deviation (n = 16). Acute and transient circulating insulin increase during periods of pre and post follicle deviation has not affected follicle development, luteal volume or plasma concentrations of P4