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Luchetti CG, Lorenzo MS, Elia EM, Teplitz GM, Cruzans PR, Carou MC, Lombardo DM. Effects of the addition of insulin-transferrin-selenium (ITS) and/or metformin to the in vitro maturation of porcine oocytes on cytoplasmic maturation and embryo development. Reprod Fertil Dev 2023; 35:363-374. [PMID: 36780707 DOI: 10.1071/rd22254] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 04/07/2022] [Accepted: 01/21/2023] [Indexed: 02/15/2023] Open
Abstract
CONTEXT One of the main problems of porcine in vitro maturation (IVM) is incomplete cytoplasmatic maturation. Nuclear and cytoplasmic maturation will determine the future success of fertilisation and embryo development. Insulin-transferrin-selenium (ITS) has insulin-like and antioxidant effects, and metformin (M) is an insulin-sensitiser and antioxidant drug. AIMS To assess the effects of adding ITS and/or M in porcine IVM media on cytoplasmic maturation and early embryo development. METHODS Cumulus -oocyte complexes (COC) were IVM with M (10-4 M), ITS (0.1% v/v), M+ITS or no adding (Control). KEY RESULTS ITS increased glucose consumption compared to Control and M (P <0.01), and M+ITS did not differ from ITS or Control. Redox balance: M, ITS and M+ITS increased glutathione (P <0.01) and decreased lipid peroxidation (P <0.005). The viability of cumulus cells by flow cytometry increased with M (P <0.005) and decreased with ITS (P <0.001); M+ITS did not differ from Control. After IVF, M increased penetration and decreased male pronucleus (P <0.05). Embryo development: cleavage increased with M (P <0.05), and blastocysts increased with ITS and M+ITS (P <0.05). The number of blastocyst cells increased with ITS (P <0.05). CONCLUSIONS Adding ITS and M+ITS to porcine IVM media benefits embryo development to blastocysts, but ITS alone has better effects than M+ITS. IMPLICATIONS ITS is an excellent tool to improve IVM and embryo development after IVF in pigs.
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Affiliation(s)
- Carolina Griselda Luchetti
- Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Veterinarias, Instituto de Investigación y Tecnología en Reproducción Animal, Cátedra de Histología y Embriología, Chorroarín 280, Buenos Aires C1427CWO, Argentina; and Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Godoy Cruz 2290, Buenos Aires C1425FQD, Argentina
| | - María Soledad Lorenzo
- Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Veterinarias, Instituto de Investigación y Tecnología en Reproducción Animal, Cátedra de Histología y Embriología, Chorroarín 280, Buenos Aires C1427CWO, Argentina; and Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Godoy Cruz 2290, Buenos Aires C1425FQD, Argentina
| | - Evelin Mariel Elia
- Universidad de Buenos Aires (UBA), Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (FCEN), Intendente Güiraldes 2160, Ciudad Universitaria, Buenos Aires C1428EGA, Argentina; and Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET)-UBA- Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIBYNE), Buenos Aires, Argentina; and UBA, FCEN, Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental, Buenos Aires, Argentina
| | - Gabriela Maia Teplitz
- Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Veterinarias, Instituto de Investigación y Tecnología en Reproducción Animal, Cátedra de Histología y Embriología, Chorroarín 280, Buenos Aires C1427CWO, Argentina; and Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Godoy Cruz 2290, Buenos Aires C1425FQD, Argentina
| | - Paula Romina Cruzans
- Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Veterinarias, Instituto de Investigación y Tecnología en Reproducción Animal, Cátedra de Histología y Embriología, Chorroarín 280, Buenos Aires C1427CWO, Argentina; and Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Godoy Cruz 2290, Buenos Aires C1425FQD, Argentina
| | - María Clara Carou
- Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Veterinarias, Instituto de Investigación y Tecnología en Reproducción Animal, Cátedra de Histología y Embriología, Chorroarín 280, Buenos Aires C1427CWO, Argentina
| | - Daniel Marcelo Lombardo
- Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Veterinarias, Instituto de Investigación y Tecnología en Reproducción Animal, Cátedra de Histología y Embriología, Chorroarín 280, Buenos Aires C1427CWO, Argentina; and Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Godoy Cruz 2290, Buenos Aires C1425FQD, Argentina
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Tello MF, Lorenzo MS, Luchetti CG, Maruri A, Cruzans PR, Alvarez GM, Gambarotta MC, Salamone DF, Cetica PD, Lombardo DM. Apoptosis in porcine cumulus-oocyte complexes: Relationship with their morphology and the developmental competence. Mol Reprod Dev 2020; 87:274-283. [PMID: 31984594 DOI: 10.1002/mrd.23319] [Citation(s) in RCA: 1] [Impact Index Per Article: 0.3] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 02/25/2019] [Accepted: 01/12/2020] [Indexed: 11/06/2022]
Abstract
The aim of this study was to assess the presence and distribution of apoptosis in porcine cumulus-oocyte complexes (COCs) and its relations with COC morphology and developmental competence. The COCs were obtained from slaughterhouse ovaries, classified into A1 (top category), A2, B1, B2, C, and D based on their morphology. A1, A2, and B1 were matured and fertilized in vitro, and blastocyst rate was compared among them. Before and after in vitro maturation (IVM), annexin-V staining, and terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling (TUNEL) assays were performed to assess early and late apoptosis, respectively. There was a significant increase in both annexin-V (+) oocytes and TUNEL (+) cumulus cells as morphology further deteriorated. There were no statistical differences regarding annexin-V (+) oocytes within immature and post-IVM COCs, but TUNEL (+) oocytes were only observed in post-IVM COCs. Early and late apoptosis was detected in cumulus cells of all categories of immature and post-IVM COCs. However, the difference was only significant for annexin-V (+). There were no significant differences in embryo development. Therefore, apoptosis increases as the morphological features of the immature COCs decrease. In conclusion, the selection of COCs from Categories A1, A2, and B1 may be used as a selection criterion for in vitro development.
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Affiliation(s)
- Maria F Tello
- Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Veterinarias, Instituto de Investigación y Tecnología en Reproducción Animal (INITRA), Cátedra de Histología y Embriología, Buenos Aires, Argentina
| | - María S Lorenzo
- Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Veterinarias, Instituto de Investigación y Tecnología en Reproducción Animal (INITRA), Cátedra de Histología y Embriología, Buenos Aires, Argentina.,Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Buenos Aires, Argentina
| | - Carolina G Luchetti
- Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Veterinarias, Instituto de Investigación y Tecnología en Reproducción Animal (INITRA), Cátedra de Histología y Embriología, Buenos Aires, Argentina.,Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Buenos Aires, Argentina
| | - Alejandro Maruri
- Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Veterinarias, Instituto de Investigación y Tecnología en Reproducción Animal (INITRA), Cátedra de Histología y Embriología, Buenos Aires, Argentina
| | - Paula R Cruzans
- Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Veterinarias, Instituto de Investigación y Tecnología en Reproducción Animal (INITRA), Cátedra de Histología y Embriología, Buenos Aires, Argentina.,Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Buenos Aires, Argentina
| | - Gabriel M Alvarez
- Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Buenos Aires, Argentina
| | - Mariana C Gambarotta
- Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Veterinarias, Cátedra de Estadística, Buenos Aires, Argentina
| | - Daniel F Salamone
- Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Buenos Aires, Argentina.,Universidad de Buenos Aires, Facultad de Agronomía, Instituto de Investigación y Tecnología en Reproducción Animal (INITRA), Laboratorio de Biotecnología Animal, Buenos Aires, Argentina
| | - Pablo D Cetica
- Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Veterinarias, Instituto de Investigación y Tecnología en Reproducción Animal (INITRA), Cátedra de Histología y Embriología, Buenos Aires, Argentina.,Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Buenos Aires, Argentina
| | - Daniel M Lombardo
- Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Veterinarias, Instituto de Investigación y Tecnología en Reproducción Animal (INITRA), Cátedra de Histología y Embriología, Buenos Aires, Argentina
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