Mapping the glucocorticoids during reproductive eventschecks and balances in their expression across species

Resumen

Las técnicas de reproducción asistida han mejorado enormemente durante las últimas décadas. Sin embargo, todavía existe un largo que camino que recorrer hasta alcanzar tasas de éxito que sean aceptables. El desarrollo de estrategias para mitigar el estrés celular in vitro, junto con una mayor comprensión de rutas de señalización implicadas en la fisiología reproductiva y la fertilidad, puede proporcionar nuevas valiosas perspectivas para el ámbito. La regulación de los glucocorticoides (GCs) puede ser una ruta de señalización candidata en este sentido. Los GCs son hormonas esteroideas que pueden inhibir la reproducción durante las respuestas a estrés, pero que son esenciales a nivel basal para importantes eventos de la fisiología reproductiva en la hembra, incluida la ovulación, la maduración ovocitaria o la implantación. El papel de los GCs en la reproducción es complejo y parece variar en función de la especie. El mecanismo involucrado en su regulación no está claro por el momento, pero muchas de sus acciones se atribuyen al receptor de GCs, NR3C1, y también a las enzimas que controlan la disponibilidad de GCs, así como a las inmunofilinas FKBP4 y FKBP5, implicadas en la regulación de las acciones de NR3C1 en el núcleo. En consecuencia, en la presente tesis se estudia el papel de la expresión génica y proteica del receptor (y otras moléculas implicadas en la regulación de GCs) en la función reproductiva, mediante la determinación de su modulación en el tracto reproductivo de la hembra durante diferentes eventos reproductivos in vivo e in vitro. En este sentido, se estudió la expresión de la regulación de GCs en células del cúmulus y ovocitos de bovino sujetos a maduración in vitro, vitrificación y suplementación con coenzima Q10 (Q10), una molécula endógena con importantes propiedades a nivel mitocondrial. Así, se demostró que la Q10 es beneficiosa para la preservación de la integridad del ovocito post-vitrificación, que ejerce un efecto positivo contra la apoptosis, y que puede influir en la regulación de los GCs en el gameto femenino. Además, se determinaron los cambios en la expresión basal relacionada con los GCs en el endometrio y la ampolla del bovino, a largo de las diferentes fases del ciclo estral. Estos cambios mostraron un patrón espaciotemporal de coincidencia con los eventos reproductivos, sugiriendo una función relevante de los GCs en el oviducto durante la fase postovulatoria. Tras este enfoque, el objetivo fue entender la influencia de la interacción macho-hembra en la expresión de la regulación de GCs, evaluando los efectos de la monta natural, la inseminación artificial y la infusión con plasma seminal en el tracto reproductivo de cerdas en fase preovulatoria. De acuerdo a nuestros resultados, la monta natural induce una regulación muy controlada para la restricción de la acción de los GCs en el reservorio espermático, la cual no sucede tras la inseminación artificial. Finalmente, en conejo, especie de ovulación inducida, se evaluó la modulación de NR3C1 en el tracto reproductivo después de la interacción macho-hembra, y durante diferentes puntos temporales, que se corresponden con eventos reproductivos como la ovulación, la fecundación y los estadios embrionarios. Se concluyó que el plasma seminal puede inducir la expresión de NR3C1 en el infundíbulo, y que la monta natural aumenta NR3C1 en un patrón espaciotemporal coincidente con el de los embriones. En conjunto, esta tesis aporta nueva información sobre la compleja regulación de los GCs en la reproducción, y su modulación durante los eventos reproductivos en diferentes especies. Una mayor comprensión de esta ruta puede ayudar a descifrar los mecanismos subyacentes a la influencia del estrés en la reproducción, encontrar nuevos biomarcadores de fertilidad, así como desarrollar nuevas estrategias con fines reproductivos.