Mecanismos de acúmulo lipídico oocitário em ambientes metabolicamente alterados: maturação in vitro e obesidade

Resumo

Oócitos em desenvolvimento estocam lipídeos no ooplama e o utilizam como fonte energética. Este evento fisiológico normal pode ter efeito negativo quando ocorre de forma acentuada levando a excessivo acúmulo lipídico intraoocitário. Os resultados do projeto de auxílio pesquisa anterior (2014/21034-3) demonstraram em bovinos que a maturação in vitro (MIV) de oócitos, comparada a maturação in vivo, provoca, excessivo acúmulo lipídico intraoocitário associado a uma massiva desregulação das vias metabólicas nas células do cumulus. Ainda, demonstrou-se, pela primeira vez, um provável mecanismo de transporte de ácidos graxos desde as células do cumulus até o oócito via a proteína carreadora de ácidos graxos 3 (FABP3) e as projeções transzonais (TZPs). Foi demonstrado também que este transporte torna-se exacerbado na MIV. Estes prévios resultados demonstram que a MIV gera um ambiente in vitro metabolicamente alterado, e isso reflete-se em alterações no metabolismo de células do cumulus e acúmulo lipídico oocitário. Enquanto a MIV representa um modelo in vitro para estudo do acúmulo lipídico oocitário, a obesidade pode representar um modelo in vivo para estudar tal acúmulo em ambiente metabolicamente alterado. Resultados preliminares em camundongos (anexo à proposta), demonstram que a obesidade também leva a acúmulo lipídico oocitário. Diante destes resultados prévios este projeto propõe-se a investigar causas e mecanismos do acúmulo lipídico intraoocitário em situações metabolicamente alteradas in vitro (MIV) e in vivo (obesidade), em bovinos e murinos, respectivamente. Embora demonstrado que a MIV induza acúmulo lipídico oocitário, não se conhece plenamente os efeitos da MIV na regulação das vias de metabolismo e sinalização nas células do cumulus, nem como que determinados componentes do meio de MIV interferem no processo de acúmulo. Similarmente, desconhece-se os mecanismos pelos quais o oócitos de fêmeas obesas acumulam lipídeos excessivamente. Para nos aprofundarmos nesses pontos foram delineados 3 estudos. No Estudo 1 será analisado o transcriptoma das células do cumulus de complexos oócito-cumulus (COCs) imaturos, maturados in vivo e in vitro com intuito de detectar alterações nas vias metabólicas e de sinalização relacionadas com a maturação oócitaria. Os resultados deste experimento deverão permitir a identificação de novas vias de metabolismo a serem investigadas. No Estudo 2 serão realizados experimentos para investigar os efeitos das vesículas extracelulares (EVs) oriundas do soro fetal bovino e dos níveis de suplementação com FSH na MIV sobre o acúmulo lipídico oocitário e possível transporte de lipídeos via FABPs e TZPs. Para isso oócitos imaturos, maturados in vitro por 9 horas e maturados in vitro por 24 horas serão analisados quanto ao conteúdo de lipídeos e níveis de FABP3. As células do cumulus desses mesmos COCs serão destinados à quantificação da PLIN2 e mRNA de FABP3 e PLIN2. No Estudo 3 será utilizado o modelo de obesidade em camundongas para o estudo dos mecanismos de acúmulo lipídico dentro do COC. Neste estudo, o primeiro experimento terá como objetivo determinar e comparar o estoque lipídico nas células do cumulus e oócitos durante a fase final da maturação oocitária em camundongas obesas e controle. No segundo conjunto experimento serão estudados quatro possíveis mecanismos de acúmulo lipídico nos COCs de folículos pré-ovulatórios e em oócitos ovulados de camundongas obesas e controle, que são: (1) o aumento da síntese e do acúmulo de lipídeos no COC; (2) a diminuição da beta-oxidação; (3) o transporte de ácidos graxos das células do cumulus até o oócito via FABPs e TZPs; e (4) a deficiência da lipofagia no COC. Os resultados obtidos no presente auxílio possibilitarão a compreensão de mecanismos associados ao acúmulo lipídico intraoocitário em condições metabolicamente anormais, levando ao desenvolvimento de estratégias para atenuação dos efeitos negativos do acúmulo lipídico oocitário sobre a fertilidade. (AU)