CARACTERIZACIÓN DE EXOSOMAS PRODUCIDOS POR CÉLULAS OVIDUCTALES IN VIVO E IN VITRO, EN LA ESPECIE BOVINA
Agencias de apoyo
- Fundación Séneca 21656 / 21 y Ministerio de Ciencia e Innovación (PID 2019 106380 RB I 00 / 10 13039 501100011033)
Resumen
Las vesículas extracelulares (VEs), exosomas y micro vesículas son un tipo de estructuras heterogéneas presentes en la mayoría de los fluidos orgánicos incluyendo el fluido oviductal. Las VEs contienen varios compuestos derivados de la célula original, como proteínas, lípidos, ARNm, miARN y ADN. Las VEs en el oviducto son producidas por las células epiteliales y entre sus funciones se encuentran: interacción con los espermatozoides, mantener la viabilidad de estos, participar en la maduración de los ovocitos y en el proceso de fecundación.
Durante la fecundación in vitro y, con el fin de mejorarla imitando las condiciones in vivo, numerosos investigadores han utilizado cultivos de células del epitelio oviductal bovino (CEOB) con notables mejoras. Estas células producen, entre otros componentes VEs, por ello, en este trabajo hemos planteado un estudio comparativo de VEs presentes en el fluido oviductal (FO) bovino recogido en momentos próximos a la ovulación (in vivo) y de aquellas VEs producidas en cultivos de CEOB a los 7 días de cultivo (in vitro) comparando el tamaño, la distribución de la población y la concentración de proteína en ambos tipos. Las VEs se identificaron mediante microscopía electrónica, su tamaño mediante dispersión de luz láser y la concentración de proteínas mediante el método Bradford.
Los resultados mostraron que el tamaño de las VEs fue similar entre ambos grupos experimentales. Por otro lado, sí que se observaron diferencias en cuanto a la concentración de proteínas. Las VEs obtenidas in vivo contenían mayor cantidad de proteína en su cargo que en las VEs obtenidas in vitro.
En cuanto a identificación de las VEs mediante microscopía electrónica de transmisión, solo pudieron ser observadas aquellas obtenidas in vivo. Este hecho podría deberse al lugar de dónde han sido recogidas, al método de cultivo de células epiteliales oviductales bovinas o la escasez en su producción.
Descargas
Citas
Abe, H., & Hoshi, H. (1997). Bovine oviductal epithelial cells: their cell culture and applications in studies for reproductive biology. Cytotechnology, 23(1-3), 171–183. https://doi.org/10.1023/A:1007929826186
Alcântara-Neto, A. S., Fernández-Rufete, M., Corbin, E., Tsikis, G., Uzbekov, R., Garanina, A. S., Coy, P., Almiñana, C., & Mermillod, P. (2020). Oviduct fluid extracellular vesicles regulate polyspermy during porcine in vitro fertilisation. Reproduction, Fertility and Development, 32(4), 409. https://doi.org/10.1071/RD19058
Ayaz, A., Houle, E., & Pilsner, J. R. (2021). Extracellular vesicle cargo of the male reproductive tract and the paternal preconception environment. Systems biology in reproductive medicine, 67(2), 103–111. https://doi.org/10.1080/19396368.2020.1867665
Ball P. J. H. & Peters A. R. (1987). Reproduction in Cattle (3a ed.). Blackwell publishing. 13-55.
Capra, E., & Lange-Consiglio, A. (2020). The Biological Function of Extracellular Vesicles during Fertilization, Early Embryo-Maternal Crosstalk and Their Involvement in Reproduction: Review and Overview. Biomolecules, 10(11), 1510. https://doi.org/10.3390/biom10111510
Carrasco, L. C., Coy, P., Avilés, M., Gadea, J., & Romar, R. (2008). Glycosidase determination in bovine oviducal fluid at the follicular and luteal phases of the oestrous cycle. Reproduction, Fertility and Development, 20(7), 808. https://doi.org/10.1071/RD08113
De Ávila, A., Andrade, G. M., Bridi, A., Gimenes, L. U., Meirelles, F. V., Perecin, F., & da Silveira, J. C. (2020). Extracellular vesicles and its advances in female reproduction. Animal reproduction, 16(1), 31–38. https://doi.org/10.21451/1984-3143-AR2018-00101
Ellington J. E. (1991). The bovine oviduct and its role in reproduction: a review of the literature. The Cornell veterinarian, 81(3), 313–328.
Forde, N., Beltman, M. E., Lonergan, P., Diskin, M., Roche, J. F., & Crowe, M. A. (2011). Oestrous cycles in Bos taurus cattle. Animal Reproduction Science, 124(3-4), 163-169. https://doi.org/10.1016/j.anireprosci.2010.08.025
Gatien, J., Mermillod, P., Tsikis, G., Bernardi, O., Janati Idrissi, S., Uzbekov, R., Le Bourhis, D., Salvetti, P., Almiñana, C., & Saint-Dizier, M. (2019). Metabolomic Profile of Oviductal Extracellular Vesicles across the Estrous Cycle in Cattle. International Journal of Molecular Sciences, 20(24), 6339. https://doi.org/10.3390/ijms20246339
Hamdi, M., Lopera-Vasquez, R., Maíllo, V., Sánchez-Calabuig, M. J., Núñez, C., Gutiérrez-Adán, A., & Rizos, D. (2018). Bovine oviductal and uterine fluid support in vitro embryo development. Reproduction, Fertility and Development, 30(7), 935. https://doi.org/10.1071/RD17286
Harris, E. A., Stephens, K. K., & Winuthayanon, W. (2020). Extracellular Vesicles and the Oviduct Function. International Journal of Molecular Sciences, 21(21), 8280. https://doi.org/10.3390/ijms21218280
Holt, W. V., & Fazeli, A. (2010). The oviduct as a complex mediator of mammalian sperm function and selection: SPERM-OVIDUCT INTERACTIONS. Molecular Reproduction and Development, 77(11), 934-943. https://doi.org/10.1002/mrd.21234
Hugentobler, S. A., Sreenan, J. M., Humpherson, P. G., Leese, H. J., Diskin, M. G., & Morris, D. G. (2010). Effects of changes in the concentration of systemic progesterone on ions, amino acids and energy substrates in cattle oviduct and uterine fluid and blood. Reproduction, Fertility and Development, 22(4), 684. https://doi.org/10.1071/RD09129
Hunter R. H. (1998). Have the Fallopian tubes a vital role in promoting fertility? Acta obstetricia et gynecologica Scandinavica, 77(5), 475–486. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9654166/
Hunter, R. H. F. (2012). Components of oviduct physiology in eutherian mammals. Biological Reviews, 87(1), 244-255. https://doi.org/10.1111/j.1469-185X.2011.00196.x
Laezer, I., Palma-Vera, S. E., Liu, F., Frank, M., Trakooljul, N., Vernunft, A., Schoen, J., & Chen, S. (2020). Dynamic profile of EVs in porcine oviductal fluid during the periovulatory period. Reproduction, 159(4), 371-382. https://doi.org/10.1530/REP-19-0219
Leese, H. J., Tay, J. I., Reischl, J., & Downing, S. J. (2001). Formation of Fallopian tubal fluid: role of a neglected epithelium. Reproduction (Cambridge, England), 121(3), 339–346. https://doi.org/10.1530/rep.0.1210339
Lombard, L., Morgan, B. B., & McNutt, S. H. (1950). The morphology of the oviduct of virgin heifers in relation to the estrous cycle. Journal of Morphology, 86(1), 1-23. https://doi.org/10.1002/jmor.1050860102
López-Úbeda, R., García-Vázquez, F., Gadea, J., & Matás, C. (2017). Oviductal epithelial cells selected boar sperm according to their functional characteristics. Asian Journal of Andrology, 19(4), 396. https://doi.org/10.4103/1008-682X.173936
Luño, V., López-Úbeda, R., García-Vázquez, F. A., Gil, L., & Matás, C. (2013). Boar sperm tyrosine phosphorylation patterns in the presence of oviductal epithelial cells: In vitro, ex vivo, and in vivo models. Reproduction, 146(4), 315-324. https://doi.org/10.1530/REP-13-0159
Machtinger, R., Baccarelli, A. A., & Wu, H. (2021). Extracellular vesicles and female reproduction. Journal of Assisted Reproduction and Genetics, 38(3), 549-557. https://doi.org/10.1007/s10815-020-02048-2
Olson, B. J. S. C. (2016). Assays for Determination of Protein Concentration. Current Protocols in Pharmacology, 73(1). https://doi.org/10.1002/cpph.3
Perrini, C., Esposti, P., Cremonesi, F., & Consiglio, A. L. (2018). Secretome derived from different cell lines in bovine embryo production in vitro. Reproduction, Fertility and Development, 30(4), 658. https://doi.org/10.1071/RD17356
Raposo, G., & Stoorvogel, W. (2013). Extracellular vesicles: Exosomes, microvesicles, and friends. Journal of Cell Biology, 200(4), 373-383. https://doi.org/10.1083/jcb.201211138
Saadeldin, I. M., Kim, S. J., Choi, Y. B., & Lee, B. C. (2014). Improvement of Cloned Embryos Development by Co-Culturing with Parthenotes: A Possible Role of Exosomes/Microvesicles for Embryos Paracrine Communication. Cellular Reprogramming, 16(3), 223-234. https://doi.org/10.1089/cell.2014.0003
Sabapatha, A., Gercel-Taylor, C., & Taylor, D. D. (2006). Specific Isolation of Placenta-Derived Exosomes from the Circulation of Pregnant Women and Their Immunoregulatory Consequences. American Journal of Reproductive Immunology, 56(5-6), 345-355. https://doi.org/10.1111/j.1600- 0897.2006.00435.x
Sidrat, T., Khan, A. A., Joo, M.-D., Wei, Y., Lee, K.-L., Xu, L., & Kong, I.-K. (2020). Bovine Oviduct Epithelial Cell-Derived Culture Media and Exosomes Improve Mitochondrial Health by Restoring Metabolic Flux during Pre-Implantation Development. International Journal of Molecular Sciences, 21(20), 7589. https://doi.org/10.3390/ijms21207589
Sohel, Md. M. H., Hoelker, M., Noferesti, S. S., Salilew-Wondim, D., Tholen, E., Looft, C., Rings, F., Uddin, M. J., Spencer, T. E., Schellander, K., & Tesfaye, D. (2013). Exosomal and Non-Exosomal Transport of Extra-Cellular microRNAs in Follicular Fluid: Implications for Bovine Oocyte Developmental Competence. PLoS ONE, 8 (11), e78505. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0078505
Stanke D. F., Sikes J. D., Deyoung D. W. & Tumbleson M. E. (1974) Proteins and amino acids in bovine oviducal fluid. J. Reproduction Fertility. Jun;38(2):493-6. https://doi: 10.1530/jrf.0.0380493.
Szatanek, R., Baj-Krzyworzeka, M., Zimoch, J., Lekka, M., Siedlar, M., & Baran, J. (2017). The Methods of Choice for Extracellular Vesicles (EVs) Characterization. International Journal of Molecular Sciences, 18(6), 1153. https://doi.org/10.3390/ijms18061153
Théry, C., Amigorena, S., Raposo, G., & Clayton, A. (2006). Isolation and Characterization of Exosomes from Cell Culture Supernatants and Biological Fluids. Current Protocols in Cell Biology, 30(1). https://doi.org/10.1002/0471143030.cb0322s30
Uzbekova, S., Almiñana, C., Labas, V., Teixeira-Gomes, A. P., Combes-Soia, L., Tsikis, G., Carvalho, A. V., Uzbekov, R., & Singina, G. (2020). Protein Cargo of Extracellular Vesicles From Bovine Follicular Fluid and Analysis of Their Origin From Different Ovarian Cells. Frontiers in veterinary science, 7, 584948. https://doi.org/10.3389/fvets.2020.584948
Van Niel, G., D’Angelo, G., & Raposo, G. (2018). Shedding light on the cell biology of extracellular vesicles. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 19(4), 213-228. https://doi.org/10.1038/nrm.2017.125
Webb, R., Nicholas, B., Gong, J. G., Campbell, B. K., Gutiérrez, C. G., Garverick, H. A., & Armstrong, D. G. (2003). Mechanisms regulating follicular development and selection of the dominant follicle. Reproduction (Cambridge, England). Supplement, 61, 71–90.
Yániz, J. L., Lopez-Gatius, F., Santolaria, P., & Mullins, K. J. (2000). Study of the functional anatomy of bovine oviductal mucosa. The Anatomical Record, 260(3), 268-278. https://doi.org/10.1002/1097-0185(20001101)260:3<268:AID-AR60>3.0.CO;2-L
Zakharov, P., Scheffold, F. (2009). Advances in dynamic light scattering techniques. In: Kokhanovsky, A.A. (eds) Light Scattering Reviews 4. Springer Praxis Books. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-540-74276-0_8.
Derechos de autor 2023 Servicio de Publicaciones, Universidad de Murcia (España)
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.
Las obras que se publican en esta revista están sujetas a los siguientes términos:
1. El Servicio de Publicaciones de la Universidad de Murcia (la editorial) conserva los derechos patrimoniales (copyright) de las obras publicadas, y favorece y permite la reutilización de las mismas bajo la licencia de uso indicada en el punto 2.
2. Las obras se publican en la edición electrónica de la revista bajo una licencia Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 3.0 España (CC BY-NC-ND 3.0 ES). Se pueden copiar, usar, difundir, transmitir y exponer públicamente, siempre que: i) se cite la autoría y la fuente original de su publicación (revista, editorial y URL de la obra); ii) no se usen para fines comerciales; iii) se mencione la existencia y especificaciones de esta licencia de uso.
3. Condiciones de auto-archivo. Se permite y se anima a los autores a difundir electrónicamente las versiones pre-print (versión antes de ser evaluada) y/o post-print (versión evaluada y aceptada para su publicación) de sus obras antes de su publicación, ya que favorece su circulación y difusión más temprana y con ello un posible aumento en su citación y alcance entre la comunidad académica. Color RoMEO: verde.
