Cocultivo con células somáticas: una alternativa para lograr mejores resultados en la producción in vitro de embriones

LORENZO MS; MARURI A; LOMBARDO DM

Taurus-Revista en reproducción animal

Taurus

Año: 2015 vol. 17 p. 16 - 17

1515-3037

En Argentina, la producción in vitro de embriones (PIV) bovinos es una biotecnología con una elevada potencialidad de aplicación en sistemas productivos ya que permitiría reducir el intervalo generacional y acelerar el progreso genético en los rodeos. La PIV consta de varias etapas, cada una de las cuales puede afectar el resultado final del proceso. Estas son: obtención de complejos cumulus-ovocito (COC), selección de los ovocitos, maduración in vitro (MIV), fecundación in vitro (FIV) y cultivo de los cigotos hasta blastocistos (estadio transferible) (1). La fuente de ovocitos puede provenir de hembras vivas, a través de la técnica de aspiración folicular ecoguiada (ovum pick up, OPU), o de ovarios de frigorífico de hembras recientemente faenadas.Estas biotecnologías reproductivas se desarrollan desde hace décadas, en las cuales se han ido modificando y optimizando los protocolos, condiciones de cultivo y medios utilizados. A pesar de los numerosos esfuerzos realizados para mejorar la eficiencia de la PIV, la misma continúa teniendo un bajo rendimiento y el porcentaje de ovocitos capaces de transformarse en embriones transferibles es inferior al 50% (1). Por otro lado, los embriones producidos in vitro son de menor calidad que los obtenidos in vivo, existiendo entre ellos numerosas diferencias morfológicas, cromosómicas, funcionales y metabólicas. Asimismo, en los embriones producidos in vitro, se observan alteraciones en la expresión génica, mayor incidencia de apoptosis y menor resistencia a la criopreservación (2, 3, 4). Estas diferencias se deben, principalmente, a que el mayor porcentaje de los ovocitos recuperados no completaron su crecimiento en el ovario y a que las condiciones de cultivo in vitro son subóptimas en relación al ambiente in vivo en el cual se desarrollan estos procesos. Para recrear el ambiente in vivo se han desarrollado diversos sistemas de cocultivo de gametas y embriones tempranos con células somáticas en diferentes especies.¿Qué es el cocultivo?El cocultivo consiste en la incubación conjunta de gametas o embriones tempranos con monocapas de células somáticas, llevándose a cabo en alguna de las etapas de la PIV. Aquellos autores que evidenciaron efectos positivos del cocultivo, lo atribuyen a la síntesis de factores embriotróficos y promotores de la maduración ovocitaria, al metabolismo de toxinas y a la contribución de un ambiente redox balanceado (5). Diversos estudios han reportado el uso de células de granulosa, epiteliales oviductales, luteales o de células no pertenecientes a órganos reproductivos como fibroblastos o células de línea (6, 7, 8, 9, 10, 11, 12). Incluso, en algunos casos se observaron efectos beneficiosos con el uso de cultivos interespecíficos. La diversidad de los diseños experimentales utilizados en relación no solo el tipo celular sino a las condiciones de cultivo (13) (densidad de siembra, medios, tiempo de desarrollo, etc.) imposibilita o dificulta la comparación entre estudios, explicando en parte la controversia sobre su utilización (5).Nuestra experienciaEn nuestro laboratorio se utilizaron células de granulosa bovina del pasaje 1 obtenidas a partir de ovarios de fase luteal (según aspecto macromorfológico del cuerpo lúteo) (14). La criopreservación de las mismas permitió su utilización programada en ensayos de maduración in vitro de complejos cumulus-ovocito (COC) de la misma especie (Figura 1), incrementando los porcentajes de maduración nuclear (Gráfico 1) y logrando porcentajes de clivaje pos-FIV cercanos al 80%, similares a los obtenidos suplementando con gonadotrofinas durante la MIV (Gráfico 2). Actualmente se está evaluando el efecto de este sistema de cocultivo sobre la calidad y cantidad de embriones transferibles obtenidos al día 7 de cultivo (Figura 2). Por otro lado, se logró aislar células luteales bovinas en alta pureza con el objetivo de ser utilizadas como soporte del desarrollo embrionario en la especie bovina y porcina. Es de destacar que la menor eficiencia de PIV en la especie porcina ha despertado nuestro interés en la aplicación de sistemas de cocultivo para mejorar su eficiencia.Si bien se está tendiendo al diseño de medios sintéticos definidos, los sistemas secuenciales de cocultivo estandarizados recrearían de la mejor forma el ambiente en el cual se desarrollan estos procesos in vivo. No solo pueden ser un complemento factible de ser utilizado para lograr mejores resultados productivos, sino un modelo para el estudio de la interacción materno-embrionaria, la biología de los procesos reproductivos y el mecanismo de embriotrofismo con el fin de dilucidar los factores necesarios en los medios de cultivo in vitro.