Vliv bisfenolu S na průběh meiotického zrání prasečích oocytů

Bc. Petra Baudišová

Master's thesis

Effects of bisphenol on meioitic maturation of porcine oocytes

Abstract:

Meiotické zrání oocytů je zásadním dějem v rámci oogeneze, a proto je přesně regulováno řadou složitých buněčných mechanismů. Samotné zrání je zajištěno dosažením meiotické kompetence oocytu, tedy nabytím jeho schopnosti úspěšně dokončit zrání a fertilizaci za vzniku kvalitní blastocysty, schopné uskutečnit vývoj životaschopného, zdravého potomstva. Během zrání oocytu dochází k redistribuci a kvalitativním i kvantitativním změnám organel, oocyty ztrácí závislost na folikulárním prostředí. Obecně je oocyt považován za zralý, má-li vydělené první pólové tělísko a jeho vývoj je pozastaven v metafázi meiózy II. Endokrinní disruptory jsou exogenní látky, které mohou zasahovat do tělního endokrinního systému a způsobovat nepříznivé vývojové, reprodukční a homeostatické procesy u lidí i zvířat. Jde o látky syntetické i přírodní, které se vyskytují v množství produktů lidské denní potřeby. Významným cílem jejich působení je reprodukční soustava, neboť její funkce je na správné hormonální signalizaci závislá. Jedním z velmi diskutovaných endokrinních disruptorů je bisfenol A. Poté, co mnoho studií prokázalo jeho nepříznivé efekty na lidský organismus, se z důvodu nátlaku vědců i veřejnosti přistoupilo k omezení jeho použití. Dochází tak k jeho nahrazování strukturním analogem, bisfenolem S (BPS), u nějž negativní efekty na lidské zdraví zatím prokázány nebyly. Na základě dostupných informací byla stanovena hypotéza, že bisfenol S negativně ovlivňuje průběh meiotického zrání prasečích oocytů. Cílem práce bylo ověření této hypotézy. K ověření hypotézy byl použit bisfenol S ve 3 koncentracích, a to 3 nM, 300 nM a 30 uM. Výsledek experimentu naznačuje, že meiotické zrání prasečích oocytů je působením bisfenolu S významně negativně ovlivněno. Závažnost efektů je závislá na použité koncentraci BPS. Po 24 hodinách kultivace prasečích oocytů bylo pod vlivem BPS statisticky průkazně zvýšené množství oocytů, které nezahájily meiotické zrání a nedosáhly první meiotické metafáze. Také při 48hodinové kultivaci oocytů docházelo pod vlivem BPS k významnému snížení množství oocytů, které byly schopny dosáhnout metafáze II.

Abstract:

Oocyte maturation is a crucial process within oogenesis and therefore it is subject of significant regulation. Oocyte maturation itself is ensured by reaching meiotic competence, which means the ability of oocyte to successfully complete the maturation and fertilization and to produce quality blastocyst capable of realizing development of viable, healthy offspring. During oocyte maturation, redistribution and qualitative and quantitave changes of organelles occur. Oocytes lose dependence on follicular environment. It is generally considered a mature oocyte, if it divided the first pole body and its development is suspended in metaphase of meiosis II. Endocrine disruptors are exogenous substances that can interfere with the body's endocrine system and cause adverse developmental, reproductive and homeostatic effects of humans and animals. These substances can be of synthetic or natural origin and take place in many products of human daily needs. Reproductive system is an important target of their action, because it is essentially controlled by the endocrine system. One of the most discussed endocrine disruptors is bisphenol A. Because of many studies that have shown its adverse effects on the human health, scientists and the public reached restriction of its use. That leads to its replacement by structural analog, bisphenol S (BPS), whose adverse effects on human health have not been proven yet. Based on available information, hypothesis was stated that BPS adversely affects the process of meiotic maturation of porcine oocytes. The aim was to test this hypothesis. To verify this hypothesis, bisphenol S was used at 3 concentrations, 3 nM, 300 nM and 30 uM. Results of this experiment indicate that the meiotic maturation of porcine oocytes is significantly adversely affected after bisphenol S treatment. Severity of its effects depends on the concentration of BPS used. When cultured with BPS for 24 hours, there was significant increase in number of oocytes that had not initiated meiotic maturation and have not reached the first meiotic metaphase. Also, after 48 hours of cultivation with BPS, there was significant reduction in number of oocytes that have been able to reach metaphase II.

Keywords

oocyt, bisfenol S, disruptor, meiotické zrání, prase

Keywords

pig, oocyte, bisphenol S, disruptor, meiotic maturation

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 4. 2017

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Tereza Žalmanová, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Genetic Technologies and Breeding / Biotechnology of Reproduction