Reproducción “in vitro” del ganado vacuno: La importancia de la comunicación materno-embrionaria mediada por vesículas extracelulares

La comprensión integral de las complejas interacciones materno-embrionarias durante el período preimplantacional requiere el análisis de las primeras etapas de la preñez y comprende el desarrollo embrionario temprano, el reconocimiento materno de la gestación y los eventos que conducen a la implantación y placentación. Numerosas investigaciones han puesto de manifiesto que las condiciones de cultivo in vitro están lejos de ser óptimas, con deficiencias que se manifiestan en efectos en el embrión a corto y largo plazo. Por lo tanto, un mejor conocimiento de los mecanismos que controlan las interacciones materno-embrionarias permitiría el diseño de estrategias novedosas para mejorar las condiciones del cultivo embrionario in vitro y los resultados reproductivos en el ganado vacuno. El oviducto es un órgano dinámico donde tiene lugar la fecundación y el desarrollo temprano del embrión.

Oviducto de bovino y su interacción con el embrión temprano.

El grupo de “Reproduccion Asistida y Embriología Preimplantacional en bovino” del Departamento de Reproduccion Animal del INIA, liderado por el Dr. Dimitrios Rizos ha demostrado que el fluido oviductal (FO) y el fluido uterino (FU) tienen un efecto positivo sobre el desarrollo y la calidad de los blastocistos producidos in vitro. Por otro lado, las vesículas extracelulares (VEs: 30-200 nm) moderan la comunicación celular mediante la transferencia de biomoléculas (e.g.: mARN, miARNs, proteínas) que puede modular las actividades de las células receptoras. El mismo grupo de investigación ha puesto de manifiesto por primera vez que las VEs de medios condicionados de un cultivo de células epiteliales del oviducto bovino (BOEC) pueden aislarse, caracterizarse y usarse con éxito para el cultivo embrionario in vitro, mejorando la calidad de los blastocistos producidos, con el objetivo de intentar imitar in vitro las comunicaciones intercelulares entre tejido oviductal y embrión. Además, profundizando en sus estudios han evidenciado por primera vez que la suplementación de las VEs del FO bovino en el cultivo in vitro de embriones mejora el desarrollo y la calidad de los blastocistos en términos de criotolerancia y expresión de genes relacionados con la implantación.

Por lo tanto, los resultados de estos estudios sugieren que el efecto de las VEs puede ser fundamental en el desarrollo embrionario temprano y que los sistemas de cultivo in vitro que contienen VEs pueden proporcionar una nueva visión de la maduración de los gametos, de la fecundación y de las primeras interacciones materno-embrionarias y su participación en el éxito reproductivo.  Estas investigaciones pueden contribuir a la mejora de las tecnologías de reproducción asistida en mamíferos y seres humanos, así como proporcionar nuevos conocimientos sobre la comunicación materno-embrionaria temprana.

Referencias:

Rodríguez-Alonso B, Sánchez JM, González E, Lonergan P, Rizos D. Challenges in studying preimplantation embryo-maternal interaction in cattle. Theriogenology 2020Uno de los principales artículos citados en “Reproduction” en el 2019

Lopera-Vasquez R, Hamdi M, Maillo V, Gutierrez-Adan A, Bermejo-Alvarez P, Ramírez MÁ, Yáñez-Mó M, Rizos D. Effect of bovine oviductal extracellular vesicles on embryo development and quality in vitro. Reproduction. 2017; 153(4):461-470.

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