Desenvolvimento embrionário ex útero: o efeito de esferoides endometriais na elongação do concepto bovino.

• Processo: 24/05039-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2030
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Medicina Veterinária - Reprodução Animal
• Pesquisador responsável: Tiago Henrique Camara de Bem
• Beneficiário: Tiago Henrique Camara de Bem
• Instituição Sede: Instituto de Zootecnia. Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios (APTA). Secretaria de Agricultura e Abastecimento (São Paulo - Estado). Nova Odessa , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Fabio Morato Monteiro ; Felipe Perecin ; Flávio Vieira Meirelles ; Juliano Coelho da Silveira ; Lawrence Charles Smith ; Lígia Garcia Mesquita ; Lindsay Unno Gimenes ; Maria Eugênia Zerlotti Mercadante ; William Allan King ; yeda fumie watanabe
• Assunto(s): Pressão atmosférica Vesículas extracelulares
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Concepto | Elongação in vitro | Esferóides endometrial | Histrotofo-like | Pressão atmosférica | vesículas extracelulares | Biotecnologia da Reprodução Animal

Resumo

O estabelecimento da gestação em ruminantes envolve processos morfológicos e moleculares complexos que incluem a elongação do blastocisto em concepto filamentoso e o reconhecimento materno da prenhez. Durante este período, o concepto não se liga imediatamente ao endométrio e depende exclusivamente de nutrientes disponíveis no fluido lumial uterino formado e secretado pelo endométrio. Sendo assim, o endométrio é responsável pela formação do microambiente favorável ao desenvolvimento do embrião secretando moléculas e componentes na forma de histotrofo. Portanto, o histotrofo promove a nutrição e suporta a elongação do concepto. Em paralelo a isso, embriões cultivados in vitro por longos períodos falham em alcançar a elongação. Um ponto crítico apontado nas condições de cultivo in vitro convencional é que elas não mimetizam a fisiologia adequada que o ambiente uterino impõe aos conceptos. Recentemente, esferoides endometriais (EE) foram sugeridos como uma opção para estudo da fisiologia uterina in vitro. Os esferoides são agregados celulares tridimensionais (3D) auto-organizados, coletados de tecidos in vivo que imitam a complexidade funcional, estrutural e biológica do órgão. Sendo assim, os EE podem ser utilizados para investigar os mecanismos envolvidos na elongação do embrião. Outros fatores que também podem influenciar a elongação dos conceptos é a força de pressão exercida pelo útero, pois o confinamento físico é crucial para o embrião se desenvolver em formato ovoide/cilíndrico e a composição do meio, com a suplementação de vesículas extracelulares (VEs) de origem endometrial, por exemplo. Interessantemente, ambos fatores podem ser promovidos pelos EE. Desta maneira, o cultivo in vitro de embriões com esferoides endometriais representa ferramenta promissora para permitir que a elongação ocorra in vitro por serem capazes de secretar substâncias semelhantes ao histotrofo (histotrofo-like), proporcionar ambiente in vitro 3D mais próximo do fisiológico e impor forças físicas aos conceptos. Desta maneira, tendo em vista que: 1) o cultivo de embriões bovinos in vitro atualmente é restrito até a eclosão dos blastocistos em torno do dia 9 do desenvolvimento, prejudicando o entendimento do desenvolvimento embrionário em estágios mais avançados; 2) o estabelecimento do cultivo in vitro de EE possibilita um bom modelo para compreender melhor a fisiologia uterina; e 3) proporcionar ao embrião pós-eclosão condições de cultivo in vitro com modificações no meio, pressão e contato físico com os EE poderia promover estímulos para a elongação in vitro e estudo do cross-talk entre o concepto e a mãe, o objetivo geral do presente projeto é estabelecer modelo de estudo para permitir a elongação de embriões bovinos in vitro e investigar possíveis fatores envolvidos neste mecanismo. Para tal, EE serão produzidos in vitro a partir de útero bovinos. Blastocistos também serão produzidos por fertilização in vitro e, posteriormente, serão cocultivados com EE, com vesículas extracelulares provenientes de diferentes origens e submetidos a diferentes pressões atmosféricas para investigação da competência de elongação in vitro. As linhagens endometriais e embrionárias serão caracterizadas e será realizada a análise de expressão gênica e de RNA-seq para validação do modelo de estudo proposto. Os resultados obtidos certamente proporcionarão um modelo precioso para a investigação da formação de EE, o desenvolvimento e a diferenciação das linhagens embrionárias, bem como o mecanismo de elongação in vitro. Adicionalmente, os EE representam uma ferramenta para abrir novas avenidas na pesquisa da fisiologia reprodutiva bovina, estudo de patologias reprodutivas, avaliação da fertilidade e fecundação, além de possibilitar testes de fármacos e terapias, tudo isso sem utilizar muitos animais nos experimentos. Por último, os resultados alcançados neste projeto também contribuirão para entender o desenvolvimento embrionário em outras espécies, inclusive humano. (AU)