Embryo-maternal interactions during the early development of bovine embryos

Abstract

La comunicación recíproca entre el embrión y el endometrio es esencial para la implantación embrionaria y la preñez a término en mamíferos. La ausencia de factores involucrados en esta comunicación durante el cultivo in vitro merma la eficiencia de las técnicas de reproducción asistida. Esta tesis estudia proteínas candidatas a ejercer un papel embriotrófico durante el desarrollo temprano bovino (Día 5 - Día 8) y que podrían añadirse al medio de cultivo para mejorar el desarrollo y la calidad del embrión bovino. Con este objetivo caracterizamos la expresión en el endometrio y embrión de varios factores identificados previamente en el fluido uterino (FU) de vacas preñadas. En concreto, las proteínas seleccionadas fueron: las citoquinas, TNF e IL1B; el factor de crecimiento HDGF; y los receptores TNFR2 e IL1R1. Además, analizamos la influencia del sexo del embrión en la comunicación materno-embrionaria mediante la comparación del perfil proteómico de FUs con embriones macho y hembra. Por último, realizamos un ensayo funcional de HDGF en el cultivo in vitro de embriones bovinos. Según nuestros resultados, los embriones aumentan la expresión proteica de TNF, TNFR2 e IL1B en determinadas estructuras celulares del endometrio, mientras que los niveles de mRNA no se ven afectados. Al mismo tiempo, los embriones inducen una disminución de leucocitos endometriales en el epitelio glandular funcional y en el estroma subepitelial, lo que concuerda con la regulación a la baja de NFKB y el ambiente de tolerancia inmunológica reportado previamente durante el desarrollo temprano. Por otro lado, el pasaje temporal por el tracto materno induce una regulación a la baja de la transcripción de TNFR2 y HDGF en el embrión. Además, hemos determinado que el endometrio reconoce el sexo del embrión. Hemos identificado 23 proteínas diferencialmente expresadas en los FUs con embriones macho y hembra, así como diferencias en varias vías metabólicas que incluyen procesamiento de antígeno, glicolisis, biosíntesis, antioxidación, apoptosis y propiedades funcionales del FU. Por último, la adición de una proteína recombinante del HDGF al medio de cultivo sin proteína de mórulas de Día 6, en grupo e individuales, aumenta la proliferación celular y el desarrollo embrionario. Estos resultados contribuyen a dilucidar los procesos que controlan el desarrollo embrionario temprano y pueden mejorar el cultivo in vitro de embriones bovinos. Estudios futuros podrán caracterizar con mayor detalle las proteínas y vías moleculares descritas en esta tesis con el objetivo de mejorar el cultivo de embriones, teniendo en cuenta también el sexo del embrión.