O córtex ovariano representa a camada externa do ovário onde ocorre o desenvolvimento do folículo1. Folículos primordiais, inicialmente presos em desenvolvimento, serão ativados para se tornarem folículos primários, secundários e, em seguida, folículos antral ou terciários baseados nos insumos paracrino e gonadotropina1,2,3,4. Para entender melhor os processos fisiológicos dentro do ovário, a cultura tecidual pode ser usada como modelo in vitro, permitindo assim que um ambiente controlado realize experimentos. Muitos estudos têm utilizado a cultura do tecido ovariano para pesquisas em tecnologia reprodutiva assistida, preservação da fertilidade e câncer de ovário5,6,7. A cultura do tecido ovariano também serviu como modelo para investigar toxinas reprodutivas que prejudicam a saúde ovariana e a etiologia de distúrbios reprodutivos como a Síndrome do Ovário Policístico (SPC)8,9,10,11. Assim, este sistema de cultura é aplicável a uma ampla gama de especialidades.
Em roedores, gônados fetais ou perinatais inteiros têm sido usados em experimentos de biologia reprodutiva12,13,14,15. No entanto, gôngas de animais domésticos maiores não podem ser cultivadas como órgãos inteiros devido ao seu grande tamanho e potencial degeneração. Portanto, o córtex ovariano de primatas bovinos e não humanos é cortado em pedaços menores16,17,18. Muitos estudos têm cultivado pequenos córtex ovariano para estudar vários fatores de crescimento na iniciação do folículo primordial na pecuária doméstica e primatas não humanos1,17,18,19. O uso da cultura do córtex ovariano também demonstrou iniciação primordial do folículo na ausência de soro para peças cortical bovina e primata cultivadas durante 7 diase 20. Yang e Fortune em 2006 trataram o meio de cultura do córtex ovariano fetal com uma gama de doses de testosterona ao longo de 10 dias e observaram que a concentração de10-7 M de testosterona aumentou o recrutamento de folículos, a sobrevivência e o aumento da progressão dos folículos em estágio inicial19. Em 2007, usando culturas de córtex ovariano de fetos bovinos (5-8 meses de gestação), Yang e Fortune relataram um papel para o Fator de Crescimento Endotelial Vascular A (VEGFA) na transição folículo primário para secundário21. Além disso, nosso laboratório tem utilizado culturas de córtex ovariano para demonstrar como os isoformes VEGFA (angiogênicos, antiangiogênicos e uma combinação) podem regular diferentes vias de transdução de sinal através do receptor de domínio Kinase (KDR), que é o principal receptor de transdução de sinal que a VEGFA liga16. Essas informações permitiram uma melhor compreensão de como diferentes isoformas da VEGFA afetam caminhos de sinalização para provocar progressão ou prisão do folículo. Juntos, a colheita de peças de córtex ovariano in vitro com diferentes esteroides ou fatores de crescimento pode ser um ensaio valioso para determinar efeitos sobre mecanismos que regulam a foliculogênese. Da mesma forma, animais desenvolvidos em diferentes regimes nutricionais podem ter alterado os microambientes ovarianos, que podem promover ou inibir a foliculogênese que afeta a maturidade reprodutiva feminina. Assim, nosso objetivo no manuscrito atual é relatar a técnica de cultura do córtex bovino e determinar se há diferenças nos microambientes ovarianos após a cultura in vitro do córtex bovino das novilhas alimentadas por dietas Control ou Stair-Step coletadas aos 13 meses de idade, conforme descrito anteriormente16.
Portanto, nosso próximo passo foi determinar o microambiente ovariano nessas novilhas que foram desenvolvidas com diferentes dietas nutricionais. Avaliamos o córtex ovariano de novilhas alimentadas com uma dieta Stair-Step ou Control. Foram oferecidas novilhas de controles uma dieta de manutenção de 97,9 g/kg0,75 por 84 dias. A dieta Stair-Step foi iniciada aos 8 meses contendo uma dieta alimentada restrita de 67,4 g/kg0,75 por 84 dias. Após os primeiros 84 dias, enquanto as novilhas de controle continuaram a receber 97,9 g/kg0,75, as hevilhas de carne de stair-Step foram oferecidas 118,9 g/kg0,75 por mais 68 dias, após as quais foram ovariectomizadas aos 13 meses deidade 16 para estudar mudanças em estágios foliculares e morfologia antes e depois da cultura. Também avaliamos diferenças em esteroides, metabólitos de esteroides, quimiocinas e citocinas secretadas em mídia córtex. Esteroides e outros metabólitos foram medidos para determinar se houve efeitos diretos dos tratamentos realizados in vivo e/ou in vitro na viabilidade e produtividade do tecido. Mudanças no microambiente ovariano antes e depois da cultura forneceram um instantâneo do meio endócrino e da foliculogênese antes da cultura e como a cultura ou o tratamento durante a cultura afeta a progressão ou prisão do folículo.
Os ovários foram coletados após a realização de ovariectomias nos EUA. O Meat Animal Research Center (USMARC) de acordo com seus procedimentos de IACUC de hevilhas Control and Stair-Step aos13 mesesde idade 16 anos, limpo com soro fisiológico tampão de fosfato estéril (PBS) lava com antibiótico de 0,1% para remover sangue e outros contaminantes, tecido em excesso aparado e transportado para o laboratório de fisiologia de fisiologia da Universidade de Nebraska-Lincoln (UNL) unl em 37°C23 . Na UNL, os pedaços do córtex ovariano foram cortados em pequenos pedaços quadrados (~0,5-1 mm3; Figura 1) e cultivada por 7 dias(Figura 2). A histologia foi conduzida nos slides da cultura do córtex antes e depois da cultura para determinar os folículosfases 16,24 ( Figura3 e Figura 4), e proteínas de matriz extracelular que podem indicar fibrose (Picro-Sirus Red, PSR; Figura 5). Isso permitiu a determinação do efeito dos regimes nutricionais in vivo em estágios folículos e permitiu a comparação de 7 dias de córtex ovariano em estágios folículos e progressão do folículo. Ao longo da cultura, o meio foi coletado e alterado diariamente (aproximadamente 70% das mídias foram coletadas todos os dias; 250 μL/well) para que os hormônios diários/citocinas/quimioterapias possam ser avaliados ou agrupados ao longo dos dias para obter concentrações médias. Esteroides como androstenedione (A4) e estrogênio (E2) podem ser agrupados ao longo de 3 dias e avaliados através de radioimunessay (RIA; Figura 6) e agrupado ao longo de 4 dias por animal e testado via Espectrometria de Massa Líquida de Alto Desempenho (HPLC-MS)24,25 (Tabela 1). Foram utilizadas matrizes de citocinas para avaliar as concentrações de citocina e quimiocina no meio da cultura do córtex ovariano26 (Tabela 2). As placas de ensaio de ensaio de polimerase em tempo real (RT-PCR) foram conduzidas para determinar a expressão genética para vias específicas de transdução de sinal, como demonstrado anteriormente16. Todos os esteroides, citocinas, fase folículo e marcadores histológicos fornecem um instantâneo do microambiente ovariano e pistas sobre a capacidade desse microambiente de promover foligenese "normal" ou "anormal".