Vliv kultivačního systému na kvalitu prasečích kumulo-oocytárních komplexů.

Bc. Kamila Žáková

Master's thesis

Effect of cultivation system on porcine ocyte-cumulus complexes quality.

Abstract:

Buněčné kultury a jejich kultivace v in vitro podmínkách jsou nezbytnou součástí biologického výzkumu. In vitro kulitvace jsou široce využívané i v asistované reprodukci jak humánní, tak hospodářských zvířat. Jednou z cest jak zvýšit verifikaci experimentálních výsledků je využití 3D in vitro kultivačních systémů, které lépe simulují prostředí živého organismu. Využití těchto kultivačních systémů je v reprodukci stále na počátku, i když jejich uplatnění v provozu laboratoří zejména v humánní oblasti je velmi perspektivní. Hypotézou práce bylo, že 3D kultivační systém zlepší kvalitu kultivovaných buněk z prasečích kumulo-oocytárních komplexů během in vitro kultivace. Prasečí kumulo-oocytární komplexy získané aspirací z vaječníků prasnic poreážených na jatkách, byly kultivovány v in vitro podmínkách 48 hodin do stádia MII. V dozrálých oocytech byla imunocytochemicky sledována exprese pro-apoptotického faktoru BAX a anti-apoptotického faktoru Bcl-2. Kumulární buňky kumulo-oocytárních komplexů byly dále kultivovány 16 dní v konvenčním 2D kultivačním systému a také v médiu s hydrogelem GrowDex (3D kultivační systém). Po skončení kultivace byla sledována metodou Western blott exprese BAX a Bcl-2.Při srovnání konvenčního 2D in vitro kultivačního systému a 3D kultivačního systému s hydrogelem GrowDex vyplynulo, že kumulární buňky získané prasečích oocytů vykazují po kultivaci rozdíly v expresi pro-apoptotických a anti-apoptotických faktorů BAX a Bcl-2. Ve 3D kultivačním systému buňky exprimovaly signifikantně větší množství Bcl-2 a menší množství BAX než v konvenčním 2D systému. Toto zjištění podporuje stanovenou hypotézu, že 3D kultivační systém může zlepšit kvalitu kultivovaných buněk díky tomu, že podporuje udržení přirozené morfologie a struktury buněk odpovídající podmínkám v živém organismu a může být s úspěchem využit pro pro kultivaci prasečích kumulo-oocytárních komplexů.

Abstract:

In vitro cell cultures are an essential part of biological research. They are widely used in assisted human reproduction as well as in reproduction of farm animals. One way to increase the verification of experimental results is using 3D in vitro culture systems that simulate, in a better way, the in vivo condition. The use of these cultivation systems in reproduction is still at the beginning, although the applications in the laboratory practice, especially in the human fields, are very promising.The hypothesis of the work was that the 3D in vitro culture system would improve the quality of cells from cultured porcine cumulo-oocyte complexes. Porcine cumulo-oocyte complexes obtained by aspiration from the ovaries of slaughtered sows were cultured in vitro for 48 hours to the MII stage. Expressions of pro-apoptotic factor BAX and anti-apoptotic factor Bcl-2 were proved immunocytochemically in mature oocytes. Cummulus cells of the complexes were further cultured for 16 days in a conventional 2D culture system and also 3D culture system with GrowDex hydrogel. The expression of BAX and Bcl-2 was determined after the culture using the Western blott.Comparison of the conventional 2D in vitro culture system and the 3D culture system with GrowDex showed that porcine cummulus cells differs in the expression of pro-apoptotic BAX and anti-apoptotic Bcl-2 factors after the cultivation. The cells expressed significantly higher amount of Bcl-2 and lower amount of BAX in 3D culture system than in the conventional 2D one. The finding supports the hypothesis that cultivaton of the cells in 3D culture system can improve their quality by promoting the maintenance of natural cell morphology and structure and can be successfully used for porcine cumulo-oocyte complexes cultivation.

Keywords

oocyt, kumulární buňky, prase, pro-apoptotické faktory, anti-apoptotické faktory

Keywords

oocyte, cumulative cells, pig, pro-apoptotic factors, anti-apoptotic factors

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 7. 2020

Thesis defence

• Supervisor: prof. Ing. Mgr. Markéta Sedmíková, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Animal Science / Animal Science