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Identificación y análisis funcional de proteínas específicas sintetizadas en el útero bovino durante el desarrollo temprano de embriones machos y hembras

Referencia: AGL2009-10059/GAN. Organismo financiador: Ministerio de Ciencia e Innovación. Importe: 145.200 €. Duración: 2009-2012.

Equipo investigador

Enrique Gómez Piñeiro. SERIDA
José Néstor Caamaño Gualdoni. SERIDA
María del Carmen Díez Monforte. SERIDA
Marta Muñoz Llamosas. SERIDA
Beatriz Trigal Triguero. SERIDA
Silvia Pérez López. HUCA
Jesús Otero Hernández. HUCA
Fernando Corrales. Universidad de Navarra

Equipo técnico

Susana Carrocera Costa. SERIDA
David Martín González. SERIDA

Entidades Colaboradoras

José Manuel Prendes García. Cooperativa de Agricultores de Gijón.
Juan José Pérez Jánez. Cooperativa de Agricultores de Gijón.
Juan Moreno Roa. Sexing Technologies. EEUU.
Alireza Fazeli. Universidad de Sheffield.
Fred Sinowatz. Universidad Ludwig-Maximilian, Munich.

Resultados y conclusiones

Resumen

Se ha analizado el proteoma del fluido uterino para identificar proteínas que se inducen en el fluido uterino (FU) por el embrión en función de su estadio de desarrollo y de su sexo. Algunas de estas moléculas pueden añadirse a los medios de cultivo de embriones in vitro para mejorar la producción de embriones y los índices de gestación. En el día 5 de gestación se transfirieron a receptoras embriones producidos in vitro, los cuales se recogieron en el día 8. En un primer estudio, el FU recogido se comparó con su homólogo recogido en un ciclo en que cada una de las vacas no contenía embriones. Mediante electroforésis diferencial bidimensional (2D-DiGE) acoplada a espectrometría de masas, se identificaron 43 proteínas cuyo análisis funcional reveló qué rutas metabólicas estaban afectadas por la presencia de embriones. Con el FU se cultivaron embriones in vitro,  y se analizaron sus índices de desarrollo, calidad y supervivencia a la criopreservación. Un segundo estudio se realizó de manera análoga al primero, pero transfiriendo a receptoras embriones producidos con semen sexado macho y hembra en ciclos alternativos. Se estudió así la distinta respuesta de la vaca a los embriones de uno y otro sexo.

Resultados más destacables
 

- El blastocisto bovino deprime la respuesta proinflamatoria del útero (reducción de NFkB) e induce un ambiente favorable al desarrollo, con mayor expresión de factores de crecimiento (C3, HDGF –Hepatoma Derived Growth Factor, y otros), antioxidantes (Peroxirredoxinas 1 y 2) y proteínas anti-stress (HSP-70). Algunas de estas moléculas se están utilizando ya en cultivo de embriones in vitro con resultados satisfactorios.
 

Figura 1: Análisis funcional de proteínas del fluido uterino de día-8 que aumentan (rojo) o disminuyen (verde) en presencia de embriones

- Los embriones machos inducen una respuesta en el FU que favorece el desarrollo in vitro incluye cambios en el metabolismo de carbohidratos (más fructosa en presencia de embriones hembra; sin cambios en glucosa), menor apoptosis y mejor desarrollo en FU macho
 

Figura 2: Cultivo de embriones in vitro: a) Embriones macho en FU inducido por embriones macho; b) Embriones hembra en FU de machos; c) Embriones macho en FU de hembras; d) Embriones hembra en FU de hembras.

Otros resultados (con artículos publicados, aceptados o remitidos)
-  Predicción sexo / Predicción viabilidad: Se desarrolló satisfactoriamente una técnica no invasiva de predicción de la viabilidad y del sexo de embriones producidos in vitro.
-  Activina, proteina identificada en el útero de varias especies de mamífero, incluida la vaca, produjo efectos en el desarrollo embrionario dependientes del período de cultivo
-  Se demostró que la regulación del fluido uterino es distinta entre los cuernos uterinos derecho e izquierdo, afectando al desarrollo embrionario, a la preñez y a la secreción de proteínas.  La selección de receptoras para ET puede ser más eficiente usando estos conocimientos.
-  Las rutas metabólicas de FGF y Activina están presentes y activas en el embrión bovino, pero no son suficientes para mantener la pluripotencia y autorrenovación de las células troncales, tal como ocurre en otras especies.
 

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