The effects of communication between female reproductive system cells and bovine oocytes mediated by extracellular vesicles of different estrous cycle stages

As técnicas de reprodução assistida (TRA) são alternativas para infertilidade e aumento da produção de animais de interesse. Apesar de amplamente utilizadas, as TRA podem causar consequências negativas aos indivíduos gerados desde o estabelecimento da gestação até a vida adulta. A tentativa de mimetizar o ambiente in vivo é uma opção para aprimorar as TRA. Vesículas extracelulares (VEs) secretadas por células são alvos de estudos recentes devido suas funções de comunicação intercelular no ambiente in vivo. As VEs são encontradas em fluidos corporais e possuem material bioativo, como miRNAs, que regulam o funcionamento de células a partir da modulação pós-transcricional. A hipótese deste estudo é que VEs pequenas secretadas por células foliculares e células do oviduto favoreçam a maturação e a fertilização in vitro de complexos cumulus-oócitos (CCOs). O objetivo do estudo foi caracterizar e avaliar os efeitos de VEs do fluido folicular (FF) e do oviduto obtidos em diferentes momentos do ciclo estral de bovinos durante a produção in vitro. Para isso, VEs foram isoladas de FF e do lavado de oviduto bovino, caracterizadas e utilizadas como suplementação durante a maturação e a fertilização in vitro, respectivamente. Os resultados demonstraram que as VEs do fluido de folículos em diferentes momentos do ciclo estral possuem diferentes perfis de miRNAs. A suplementação com VEs pequenas de FF durante a maturação in vitro (MIV) causou a internalização dessas VEs e do seu RNA pelos CCOs, mas não afetou as taxas de blastocistos. Porém, foi demonstrado que as VEs de diferentes origens foliculares modulam vias como PI3K-Akt e de transporte de RNA e processos biológicos relacionados à maturação oocitária, à ovulação e à resposta imune em células do cumulus. As VEs obtidas do oviduto em diferentes momentos do ciclo estral não afetaram as taxas de produção e a qualidade de blastocistos no modelo utilizado. Em conclusão, este estudo demonstrou que as VEs pequenas são modificadas de acordo com sua origem folicular e que impactam processos biológicos em células do cumulus de bovinos.Assisted reproductive techniques (ART) are alternatives to infertility and to increase animals\' production. Although these techniques are widely used, they can cause negative consequences since early pregnancy until adult life. Attempts to mimic in vivo environment are applied to improve ARTs. Extracellular vesicles (EVs) secreted by cells are targets of recent studies due to their function in intercellular communication. These vesicles are in body fluids and have bioactive material, as miRNAs, that regulate cell functions by post-transcriptional modulation. The hypothesis of this study is that small EVs secreted by follicular and oviductal cells improve the in vitro maturation and fertilization of cumulus-oocyte complexes (COCs). Our goal was to characterize and to evaluate the effects of small EVs from follicular and oviductal fluids obtained from different bovine estrous cycle stages during in vitro embryo production. For this, EVs were isolated from bovine follicular fluid (FF) and oviductal flushing, characterized and used as supplementation during in vitro maturation and fertilization, respectively. The results demonstrated that small EVs from follicles at different estrous cycle stage have different miRNA profile. The small EVs from FF and their RNA were taken up by COCs during in vitro maturation but did not change blastocyst production rates. However, we demonstrated that small EVs from different follicle origin modulate pathways such as PI3K-Akt and RNA transport and biological processes related to oocyte maturation, ovulation and immune responses in cumulus cells. Small EVs from oviduct at different estrous cycle stage did not improve embryo production rates and embryo quality in our model. Therefore, this study demonstrated that small EVs are modified according to their follicular origin and are able to impact biological processes in bovine cumulus cells