Decifrando o impacto das alterações climáticas na modulação do epigenoma dos espermatozóides: efeitos da origem espermática e do stress térmico na competência de desenvolvimento dos embriões de bovinos

• Processo: 24/13164-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2027
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Medicina Veterinária - Reprodução Animal
• Pesquisador responsável: Felipe Perecin
• Beneficiário: Felipe Perecin
• Pesquisador Responsável no exterior: Luis Miguel Aguila Paredes
• Instituição Parceira no exterior: Universidad de La Frontera (UFRO), Chile
• Instituição Sede: Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA). Universidade de São Paulo (USP). Pirassununga , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Fabiola Alejandra Zambrano Quezada ; Favián Treulen Seguel ; Flávio Vieira Meirelles ; Juliano Coelho da Silveira ; Lawrence Charles Smith ; Maíra Bianchi Rodrigues Alves ; Ricardo Felmer ; Ricardo Perecin Nociti ; Tiago Henrique Camara De Bem
• Assunto(s): Bovinos Epigenômica RNAs não codificadores Reprodução
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bovinos | epigenética | Manipulação embrionária | Maturação Espermática | RNAs não codificadores | Biologia da reprodução

Resumo

O epidídimo é um órgão tubular associado aos testículo, e é morfofuncionalmente dividido em cabeça, corpo e cauda. No epidídimo, os espermatozóides são armazenados e atingem a maturidade para a fertilização principalmente por um mecanismo associado à comunicação celular através de vesículas extracelulares (chamadas epididimossomos) liberadas pelo epitélio epididimário. Embora o mecanismo específico que modula a capacidade de fertilização dos espermatozóides durante o trânsito epididimário ainda não tenha sido elucidado, estudos anteriores demonstraram que características epigenômicas dos espermatozóides são modificadas durante os cerca de 10 dias em que transitam pelo epidídimo. O conteúdo de RNA do esperma, principalmente sob a forma de RNA não-codificante (ncRNAs), tem sido associado à qualidade do sêmen, ao potencial fértil, e ao desenvolvimento embrionário inicial.Uma vez que os espermatozóides são normalmente classificados como células transcricionalmente inertes devido ao DNA altamente condensado em comparação com as células somáticas, o conteúdo de RNA dos espermatozóides é modulado durante o trânsito epididimário através dos epididimossomos. Assim, injúrias no epidídimo geram alterações no conteúdo de RNA dos espermatozoides e, consequentemente, na capacidade de fertilização e no desenvolvimento embrionário. Utilizando dois modelos experimentais diferentes, descrevemos previamente perfis diferenciais de microRNAs (miRNAs), uma subpopulação específica de ncRNAs, no esperma e no microambiente epididimário (1) após exposição escrotal transitória ao stress térmico, e (2) em touros de alta ou baixa fertilidade. Além disso, os diferentes conteúdos de RNA e de proteínas liberados do epitélio epididimário, via vesículas extracelulares (EVs), são capazes de modificar o perfil epigenético do espermatozoide (conteúdo espermáticos de ncRNAs) e participar da herança epigenética transgeracional de características paternas. Assim, as hipóteses da presente proposta são que diferenças no código de RNA de espermatozoides epididimários expostos ao estresse térmico escrotal transitório (SHS) impacta a assinatura de RNA e as características de desenvolvimento de embriões bovinos; e que a entrega ao zigoto de fatores moleculares, tais como miRNAs e/ou EVs epididimárias "saudáveis", pode resgatar o fenótipo de desenvolvimento embrionário. Os resultados desta proposta fornecerão novos conhecimentos sobre a regulação do conteúdo molecular das células espermáticas e o seu impacto no desenvolvimento embrionário. Com estes dados, forneceremos novos conhecimentos sobre a fertilidade masculina e aprofundaremos a compreensão dos padrões que regem o desenvolvimento inicial em mamíferos. (AU)