Los investigadores producen los primeros embriones in vitro de león africano después de la vitrificación de ovocitos inmaduros



Un equipo de científicos del Instituto Leibniz para la Investigación del Zoológico y la Vida Silvestre (Leibniz-IZW) en Alemania, el Zoológico Givskud – Zootopia en Dinamarca y la Universidad de Milán en Italia logró producir los primeros embriones de león africano in vitro después de la vitrificación de ovocitos inmaduros. Para este método específico de criopreservación, los ovocitos se recolectan directamente después de que un animal es castrado o muerto y se congelan inmediatamente a -196 ° C en nitrógeno líquido.

Esta técnica permite el almacenamiento de ovocitos de animales valiosos durante un tiempo ilimitado, para que puedan ser utilizados para producir descendencia con la ayuda de técnicas de reproducción asistida. El objetivo es seguir mejorando y aplicando estos métodos para salvar de la extinción a especies muy amenazadas como el león asiático. La investigación actual sobre los leones africanos como especie modelo es un paso importante en esta dirección. Los resultados se informan en la revista científica “Criobiología“.

Se supone que los ovocitos de león son muy sensibles al enfriamiento debido a su alto contenido de lípidos, lo que da como resultado una mala reactivación después de un enfriamiento lento. La vitrificación puede evitar este problema, ya que las células se congelan a velocidades ultrarrápidas en soluciones con una concentración muy alta de agentes crioprotectores. Este método evita la formación de cristales de hielo en las células, que podrían destruirlas, y les permite permanecer intactas durante un tiempo ilimitado para permitir su uso posterior.

Para la presente investigación, los científicos recolectaron ovocitos de cuatro leonas africanas del zoológico de Givskud – Zootopia después de que los animales habían sido sacrificados con el propósito de controlar la población. La mitad de los ovocitos (60) se vitrificaron instantáneamente. Después de seis días de almacenamiento en nitrógeno líquido, los ovocitos vitrificados se descongelaron y se sometieron a in-vitromaturación en una incubadora a 39 ° C durante un total de 32-34 horas. La otra mitad (59) se utilizó como grupo de control y se sometió directamente a in-vitromaturación sin un paso de vitrificación. Los ovocitos maduros de ambos grupos se fertilizaron luego con esperma congelado-descongelado de machos de león africano.

Pudimos demostrar una alta proporción de ovocitos supervivientes y maduros en el grupo de ovocitos vitrificados. Casi el 50% de ellos había madurado, una proporción similar a la del grupo de control “.

Jennifer Zahmel, científica, Departamento de Biología de la Reproducción, Instituto Leibniz de Investigación en Zoológicos y Vida Silvestre

Del grupo vitrificado, se desarrollaron siete embriones tempranos, mientras que en el grupo de control solo se desarrollaron tres embriones. “Hasta donde sabemos, esta es la primera vez que se producen in-vitroembriones después de la vitrificación de ovocitos de león africano o cualquier otra especie de gato salvaje”, dice Martina Colombo de la Universidad de Milán y científica invitada en Leibniz-IZW.

En un estudio científico reciente sobre el gato doméstico, realizado en cooperación con colegas de la Universidad de Milán y la Universidad de Medicina Veterinaria de Viena, el equipo de biología de la reproducción de Leibniz-IZW demostró que una vitrificación in situ inmediata de ovocitos felinos es la La mejor opción para obtener un número elevado de gametos de buena calidad y, en consecuencia, un mayor número de embriones en desarrollo.

Este estudio también fue publicado en Criobiología. La vitrificación en el sitio es especialmente útil si las muestras se recolectan de la vida silvestre mantenida en zoológicos y luego deben transportarse a un laboratorio adecuado. “El transporte de ovocitos frescos y tejido ovárico a través de las fronteras internacionales suele ser complejo y crítico en términos de tiempo, mientras que la vitrificación in situ de los ovocitos permite un período de tiempo seguro para el transporte. Los ovocitos pueden fertilizarse en un momento posterior, una vez que se hayan transportado a un laboratorio adecuado y el esperma de un macho está disponible “, explica Zahmel.

La presente investigación demuestra la vitrificación, in-vitromaturación y fertilización exitosas de ovocitos de león africano para el almacenamiento de recursos genéticos. Sin embargo, ninguno de los primeros embriones de ovocitos vitrificados se desarrolló más allá de la etapa de 4 células.

Aclarar las vías que se ven afectadas por la vitrificación sería importante para comprender mejor las necesidades específicas que pueden tener los ovocitos vitrificados después de la descongelación. “Aunque el desarrollo embrionario todavía se vio afectado, nuestros resultados dan esperanzas de que los ovocitos félidos puedan criopreservarse y almacenarse en biobancos en el futuro”, dice Katarina Jewgenow, directora del Departamento de Biología de la Reproducción en Leibniz-IZW. “Nuestro objetivo es seguir mejorando estos métodos en especies modelo como los gatos domésticos y los leones africanos para poder utilizarlos algún día para la reproducción asistida de félidos en peligro de extinción como el león asiático”, añade Jewgenow.

Fuente:

Referencia de la revista:

Zahmel, J., et al. (2020) Maduración y fertilización de ovocitos de león africano (Panthera leo) después de la vitrificación. Criobiología. doi.org/10.1016/j.cryobiol.2020.11.011.

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