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Efeitos da superexpressão de mitofusina 1 e mitofusina 2 em oócitos durante a foliculogênese in vitro

Processo: 17/16234-1
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
Vigência (Início): 30 de outubro de 2017
Vigência (Término): 29 de abril de 2018
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Genética - Genética Animal
Pesquisador responsável:Marcos Roberto Chiaratti
Beneficiário:Karen Freire Carvalho
Supervisor no Exterior: Hugh Clarke
Instituição-sede: Centro de Ciências Biológicas e da Saúde (CCBS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Local de pesquisa: McGill University, Montreal, Canadá  
Vinculado à bolsa:16/11942-5 - Efeito do nocaute da mitofusina 1 sobre a fertilidade de oócitos murinos, BP.MS
Assunto(s):Fertilidade   Infertilidade feminina   Oócitos   Mitocôndrias   Dinâmica mitocondrial   Mitofusinas   Mitofusina 1   Mitofusina 2

Resumo

O papel determinante das mitocôndrias na regulação do desenvolvimento folicular e crescimento de ovócitos está emergindo a partir da pesquisa básica em espécies modelo e estudos clínicos de infertilidade feminina. Este novo ramo da pesquisa tem sido dedicado a decifrar a relação entre bioenergética e competência de desenvolvimento de oócitos, uma vez que várias anormalidades podem levar à infertilidade, como i) segregação cromossômica desordenada; ii) falhas na maturação e fertilização e iii) ciclo celular interrompido, citocinese anormal e fragmentação embrionária. Além disso, torna-se cada vez mais claro que muitos desses efeitos estão associados ao papel essencial desempenhado pelas mitocôndrias nas células germinativas. A atividade mitocondrial depende, entre outras coisas, de sua dinâmica, que por sua vez é dependente de eventos de fusão e fissão. A fusão mitocondrial depende da atividade de proteínas chamadas Mitofusinas 1 e 2 (Mfn1 e Mfn2) e da Proteína da Atrofia Óptica 1 (Opa1). Estudos recentes de nosso grupo determinaram que o nocaute condicional (cKO) de Mfn1 no oócito afeta a foliculogênese, resultando no bloqueio do desenvolvimento de oócitos, com o conseqüente fracasso da ovulação e infertilidade. Por outro lado, cKO de Mfn1 e Mfn2 leva a um fenótipo mais suave, embora ainda provoque infertilidade. Neste caso, os oócitos são capazes de crescer, mas são incapazes de retomar o ciclo celular por volta da ovulação. Além disso, o nocaute condicional de Mfn2 não parece afetar a foliculogênese ou o crescimento de oócitos, impactando suavemente a ovulação e a fertilidade. Acreditamos que esses efeitos podem ser explicados por um desequilíbrio entre os oligômeros Mfn1 e Mfn2. Por isso, não se espera que o impacto do cKO de Mfn1 no crescimento do oócito seja causado pela ausência de Mfn1, mas pelo excesso de Mfn2 em relação aos oligômeros Mfn1. Portanto, objetivamos com esse trabalho cultivar Complexos Oócito-Células da Granulosa (GOC) superexpressando Mfn2 ou Mfn1 + Mfn2 para investigar se o equilíbrio ou desequilíbrio entre mitofusinas é crucial para o crescimento de oócitos. Especificamente, nós pretendemos i) sobreexpressar Mfn2 durante a cultura de GOC para avaliar seu efeito sobre o desenvolvimento de oócitos. Se esse experimento evidenciar que o excesso relativo de oligômeros de Mfn2 previne o crescimento de oócitos (de forma semelhante ao que foi observado no caso de Mfn1 cKO), nós iremos ii) superexpressar Mfn1 e Mfn2 simultaneamente, para avaliar se a expressão equilibrada de ambas as mitofusinas permite o crescimento de oócitos (similarmente ao que foi visto no caso de Mfn1 + Mfn2 cKO). Este modelo é inovador e permitirá abordar nossa hipótese de uma forma muito elegante. Assim, esperamos com este trabalho compreender de forma mais profunda o papel desempenhado pelas mitofusinas e mitocôndrias durante o desenvolvimento dos oócitos. Além disso, nosso grupo certamente se beneficiará da colaboração e treinamento proposto para a aluna durante o estágio na Universidade McGill. Entre outros, a introdução do modelo de cultura GOC em nosso laboratório certamente contribuirá para os trabalhos que realizamos. (AU)