CZ308182B6 - Způsob eliminace defektů zrání savčích oocytů vyvolaných bisfenolem A nebo bisfenolem S - Google Patents

Způsob eliminace defektů zrání savčích oocytů vyvolaných bisfenolem A nebo bisfenolem S Download PDF

Info

Publication number
CZ308182B6
CZ308182B6 CZ2017-366A CZ2017366A CZ308182B6 CZ 308182 B6 CZ308182 B6 CZ 308182B6 CZ 2017366 A CZ2017366 A CZ 2017366A CZ 308182 B6 CZ308182 B6 CZ 308182B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
bisphenol
oocytes
maturation
vitro
eliminating
Prior art date
Application number
CZ2017-366A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2017366A3 (cs
Inventor
Tomáš Kott
Jaroslav Petr
Original Assignee
Výzkumný ústav živočišné výroby, v. v. i.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Výzkumný ústav živočišné výroby, v. v. i. filed Critical Výzkumný ústav živočišné výroby, v. v. i.
Priority to CZ2017-366A priority Critical patent/CZ308182B6/cs
Publication of CZ2017366A3 publication Critical patent/CZ2017366A3/cs
Publication of CZ308182B6 publication Critical patent/CZ308182B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602Vertebrate cells
    • C12N5/0608Germ cells
    • C12N5/0609Oocytes, oogonia
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2500/00Specific components of cell culture medium
    • C12N2500/30Organic components
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2500/00Specific components of cell culture medium
    • C12N2500/30Organic components
    • C12N2500/35Polyols, e.g. glycerin, inositol

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

Způsob eliminace defektů zrání savčích oocytů s ukončenou růstovou fází získaných od zvířat, která byla vystavena účinku bisfenolu A nebo bisfenolu S. Toto řešení je charakterizováno tím, že v oocytech s ukončeným růstem jsou během jejich zrání v podmínkách in vitro inhibovány SERCA - CaATPázy sarko/endoplazmatického retikula tak, že se na oocyty působí kyselinou cyklopiazonovou v koncentracích od 10 do 40 nM nebo thapsigarginem v koncentraci 150 nM. Tato kultivace má velké využití při reprodukčních biotechnologiích hospodářských zvířat.

Description

Způsob eliminace defektů zrání savčích oocytů vyvolaných bisfenolem A nebo bisfenolem S
Oblast techniky
Řešení se týká zvýšení vývojové schopnosti savčích oocytů získaných od zvířat, která byla vystavena nepříznivým účinkům endokrinních disruptorů bisfenolu A nebo bisfenolu S. Tento způsob kultivace má velký význam zejména při asistované reprodukci hospodářských zvířat.
Dosavadní stav techniky
Narůstající znečištění životního prostředí má za následek poruchy plodnosti. K polutantům, které se na tom významně podílejí, patří i endokrinní disruptory čili látky schopné narušit hormonální rovnováhu organismu. Mezi nimi zaujímají významné místo i bisfenoly, především pak bisfenol A a bisfenol S, používané hojně do nejrůznějších plastů, ale i dalších produktů (nejrůznější druhy papíru včetně recyklovaných papírů). Endokrinní disruptory včetně bisfenolu A a bisfenolu S jsou v životním prostředí velmi rozšířené a jejich negativní efekt se projevuje už ve velmi nízkých koncentracích. Je proto krajně obtížné, ne-li nemožné, zajistit, aby lidé či zvířata nebyli účinku těchto látek vystaveni.
V současné době se pro asistovanou reprodukci savců (klonování, in vitro oplození, transgenoze) včetně hospodářsky významných druhů využívají oocyty dozrálé v podmínkách in vitro. Ty mohou pocházet od zvířat, jež byla vystavena účinkům endokrinních disruptorů. Kvalita takových oocytů je snížená a jejich schopnost dozrát v podmínkách in vitro bývá narušena. Platí to i při expozici zvířat bisfenolu A nebo bisfenolu S. Oba tyto endokrinní disruptory jsou s to narušit následné zrání oocytů in vitro. Proto se vyvíjejí systémy kultivace, které by riziko narušení in vitro zrání u oocytů ze zvířat exponovaných bisfenolem A nebo bisfenolem S snížily či eliminovaly. Pro tyto kultivační systémy se hledají látky, které by u oocytů kultivovaných in vitro zabránily významným vývojovým defektům.
Pokud by se podařilo zajistit plnohodnotné zrání i u oocytů ze zvířat, která byla předtím v důsledku znečištění životního prostředí vystavena působení bisfenolu A nebo bisfenolu S, zvýšilo by se využití šlechtitelského potenciálu samic a zefektivnily by se i postupy asistované reprodukce.
Podstata vynálezu
Uvedené problémy odstraňuje způsob eliminace defektů zrání savčích oocytů vyvolaných bisfenolem A nebo bisfenolem S podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v oocytech s ukončeným růstem jsou během jejich zrání v podmínkách in vitro inhibovány SERCA - Ca2+ ATPázy sarko/endoplazmatického retikda tak, že se na oocyty působí kyselinou cyklopiazonovou v koncentracích od 10 do 40 nM nebo thapsigarginem v koncentraci 150 nM.
Způsob podle vynálezu je charakterizován tím, že se oocyty s ukončenou růstovou fází kultivují in vitro s inhibitory SERCA, obsahující kyselinu cyklopiazonovou nebo thapsigargin, po dobu, která je u daného druhu běžně nutná pro postup zrání oocytů do metafáze IL
Je možné, že se na oocyty s ukončeným růstem a úplně vyvinutou vývojovou schopností během jejich zrání in vitro působí kyselinou cyklopiazonovou nebo thapsigarginem v koncentracích od 1 do 1000 nM, přičemž tato kultivace trvá po dobu, která odpovídá době nutné v podmínkách kultivace in vitro pro postup zrání oocytů do stádia metafáze Π.
- 1 CZ 308182 B6
Způsob zvýšení ochrany oocytů proti efektům bisfenolu A a bisfenolu S podle vynálezu se konkrétně výhodně provádí tak, že se nezralé savčí oocyty s ukončeným růstem a úplně vyvinutou vývojovou schopností in vitro kultivují v médiu s inhibitorem SERCA. Např. kyselina cyklopiazonová se používá v koncentracích od 10 do 40 nM, thapsigargin se používá v koncentracích od 100 do 200 nM. Kultivace trvá dobu, která je u daného druhu potřebná pro dozrání oocytů s ukončenou růstovou fází a plnou vývojovou schopností v podmínkách in vitro (tj. u prasete asi 44 hodin, u skotu 22 až 24 hodin).
Způsobem podle vynálezu jsou oocyty vystaveny působení inhibitoru SERCA, což má pozitivní vliv na kvalitu zrání oocytů, především pak na integritu dělicího vřeténka a euploidní stav chromozomů dozrálého oocytů. To se ukazuje jako velmi výhodné, protože experimenty původců prokázaly, že kultivace s inhibitory SERCA má příznivý efekt na zrání oocytů od zvířat, jež byla předtím vystavena účinku bisfenolu A nebo bisfenolu S. Pokud není použit způsob podle vynálezu, pak většina kultivovaných oocytů ze zvířat, jež byla předtím vystavena neblahým účinkům bisfenolu A nebo bisfenolu S, má narušené dělicí vřeténko a při vydělení prvního pólového tělíska dochází k aneuploidiím. Takové oocyty jsou pro většinu biotechnologií nepoužitelné. Způsobem podle vynálezu je dosaženo úplného zrání oocytů do metafáze II u více než 90 % oocytů. Tyto oocyty lze použít pro další reprodukční biotechnologie, protože jsou s to se vyvíjet v kvalitní embrya.
Výsledkem způsobu kultivace podle vynálezu je podstatné zvýšení podílu oocytů, jež dokončí zrání a jsou využitelné pro další reprodukční biotechnologie. Ve srovnání s tradičními postupy kultivace je nárůst podílu dozrálých oocytů zhruba dvoj- až trojnásobný, což má velký hospodářský význam. Způsob kultivace in vitro oocytů od zvířat, jež byla předtím vystavena účinku bisfenolu A nebo bisfenolu S, podle vynálezu lze využít zejména při reprodukčních biotechnologiích hospodářských zvířat (např. klonování, ICSI).
Způsob zvýšení vývojové schopnosti oocytů od zvířat vystavených před kultivací bisfenolu A nebo bisfenolu S jejich kultivací in vitro s inhibitory SERCA podle vynálezu byl původci úspěšně ověřen v laboratořích a stájích u přihlašovatele, kterým je Výzkumný ústav živočišné výroby, v.v.i., v Praze, CZ.
Následující příklady způsob podle vynálezu pouze dokládají, aniž by ho, jakkoliv omezovaly.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
Při klasické kultivaci prasečích oocytů od prasnic, jež byly předtím vystaveny účinkům bisfenolu A nebo bisfenolu S, dochází v podmínkách in vitro k dokončení zrání do stádia metafáze II u 40 % oocytů. Způsobem podle vynálezu jsou prasečí oocyty s ukončenou růstovou fází kultivovány 44 hodin v kultivačním médiu s přídavkem 25 nM kyseliny cyklopiazonové. Při tomto postupu stoupá významně podíl dozrálých oocytů, které dosáhnou stádia metafáze II (přes 90 %). Takto získané oocyty lze podrobit standardní partenogenetické aktivaci a navodit u nich vývoj do stádia blastocysty. Takto získané savčí partenogenetické zárodky ve vývojovém stádiu blastocyty lze využít například pro tvorbu embryonálních kmenových buněk.
Příklad 2
Při tradiční kultivaci oocytů skotu s ukončeným růstem od krav, jež byly předtím vystaveny účinkům bisfenolu A nebo bisfenolu S, dochází v podmínkách in vitro k dokončení zrání do stádia metafáze II u 25 % oocytů. Způsobem podle vynálezu jsou oocyty skotu s ukončenou růstovou fází od krav, jež byly předtím vystaveny účinku bisfenolu A nebo bisfenolu S, kultivovány 24 hodin v kultivačním médiu se 150 nM thapsigarginu. Při tomto postupu stoupá
-2 CZ 308182 B6 významně podíl dozrálých oocytů, které dosáhnou stádia metafáze II (přes 90 %). Takto získané oocyty lze podrobit standardnímu oplození in vitro. Úspěšně oplozené oocyty se dále vyvíjejí v embrya vhodná pro přenos náhradní matce.
Průmyslová využitelnost
Nový způsob eliminace defektů zrání savčích oocytů vyvolaných bisfenolem A nebo bisfenolem S umožňuje zdokonalení kultivačního postupu oocytů in vitro, jenž využívá účinků inhibitorů SERCA, což má velký význam při reprodukčních biotechnologiích hospodářských zvířat.

Claims (2)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob eliminace defektů zrání savčích oocytů vyvolaných bisfenolem A nebo bisfenolem S, vyznačující se tím, že v oocytech s ukončeným růstem jsou během jejich zrání v podmínkách in vitro inhibovány SERCA - Ca2+ ATPázy sarko/éndoplazmatického retikula tak, že se na oocyty působí kyselinou cyklopiazonovou v koncentracích od 10 do 40 nM nebo thapsigarginem v koncentraci 150 nM.
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se oocyty s ukončenou růstovou fází kultivují in vitro s inhibitory SERCA, obsahujícími kyselinu cyklopiazonovou nebo thapsigargin, po dobu, která je u daného druhu běžně nutná pro postup zrání oocytů do metafáze II.
CZ2017-366A 2017-06-23 2017-06-23 Způsob eliminace defektů zrání savčích oocytů vyvolaných bisfenolem A nebo bisfenolem S CZ308182B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2017-366A CZ308182B6 (cs) 2017-06-23 2017-06-23 Způsob eliminace defektů zrání savčích oocytů vyvolaných bisfenolem A nebo bisfenolem S

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2017-366A CZ308182B6 (cs) 2017-06-23 2017-06-23 Způsob eliminace defektů zrání savčích oocytů vyvolaných bisfenolem A nebo bisfenolem S

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2017366A3 CZ2017366A3 (cs) 2019-01-02
CZ308182B6 true CZ308182B6 (cs) 2020-02-12

Family

ID=69400734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2017-366A CZ308182B6 (cs) 2017-06-23 2017-06-23 Způsob eliminace defektů zrání savčích oocytů vyvolaných bisfenolem A nebo bisfenolem S

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ308182B6 (cs)

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ding‐Xiao Zhang et al: Involvement of ER–calreticulin–Ca2+ signaling in the regulation of porcine oocyte meiotic maturation and maternal gene expression (2010) Molecular Reproduction and Development 77, 462-571, ISSN: 1040-452X *
Petr J. et al: Activation of porcine oocytes using cyclopiazonic acid, an inhibitor of calcium-dependent ATPases 2000 Journal of Experimental Zoology 287, 304-315, ISSN: 0022-104X *
Petr J., Rozinek J., Jílek F.: Cyclopiazonic acid induces accelerated progress of meiosis in pig oocytes 1997 Zygote 5(3),193-205, ISSN: 0967-1994 *
Stefan Paula: Novel phenolic inhibitors of the sarco/endoplasmic reticulum calcium ATPase: identification and characterization by quantitative structure–activity relationship modeling and virtual screening, Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry 30, 2015, 1-6, ISSN: 1475-6366 *
Žalmanová T. et al.: Bisphenol S negatively affects the meotic maturation of pig oocytes 4/2017 Scientific Reports 7, 485, ISSN: 2045-2322 *

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2017366A3 (cs) 2019-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Glutathione and cysteine enhance porcine preimplantation embryo development in vitro after intracytoplasmic sperm injection
Men et al. Effect of trehalose on DNA integrity of freeze-dried boar sperm, fertilization, and embryo development after intracytoplasmic sperm injection
Srirattana et al. Developmental potential of vitrified goat oocytes following somatic cell nuclear transfer and parthenogenetic activation
Anchordoquy et al. Effect of different manganese concentrations during in vitro maturation of bovine oocytes on DNA integrity of cumulus cells and subsequent embryo development
CZ308182B6 (cs) Způsob eliminace defektů zrání savčích oocytů vyvolaných bisfenolem A nebo bisfenolem S
Nakagawa et al. Treatment with MG132 prevents spontaneous activation of rat oocyte in culture and promotes embryonic development after intracytoplasmic sperm injection
Zhou et al. Scriptaid affects histone acetylation and the expression of development-related genes at different stages of porcine somatic cell nuclear transfer embryo during early development
CZ307949B6 (cs) Způsob eliminace defektů zrání savčích oocytů vyvolaných glyfosátem C
CZ2018320A3 (cs) Způsob eliminace defektů zrání savčích oocytů vyvolaných glyfosátem B
de Rezende Carvalheira et al. Heat shock on bovine embryos from day 2.5–3 selects the most competent for progression to the blastocyst stage
CZ2018344A3 (cs) Způsob eliminace defektů zrání savčích oocytů vyvolaných glyfosátem C
CZ307943B6 (cs) Způsob eliminace defektů zrání savčích oocytů vyvolaných glyfosátem A
CZ299271B6 (cs) Použití inhibitoru histon deacetylázy pro prípravu kultivacního média na prodloužení životnosti savcích oocytu in vitro
Kagami Perspectives on avian stem cells for poultry breeding
Beebe et al. Development of an improved porcine embryo culture medium for cloning, transgenesis and embryonic stem cell isolation
CZ2008440A3 (cs) Zpusob zvýšení vývojové schopnosti rostoucích oocytu inhibicí histon deacetylázy
KR102027561B1 (ko) 실라짓 또는 이의 추출물을 유효성분으로 포함하는 체외수정용 배지 조성물 및 이를 이용한 체외수정 방법
Saberi et al. Simulating the effects of H2O2 and melatonin treatments on the oxidation and reduction state of sperm on two outcomes: DNA uptake in sperm and apoptosis of embryonic cells
Al-Ebady et al. Effect of L. Carnitine supplementation to in-vitro culture media on maturation of bovine oocytes and embryos development.
CZ297528B6 (cs) Použití inhibitoru MAP kinázy JNK pro přípravu kultivačního média na prodloužení životnosti savčích oocytů in vitro
CZ2010394A3 (cs) Zpusob zvýšení vývojové schopnosti rostoucích oocytu aktivací protein kináz C
CZ302580B6 (cs) Kultivacní medium na prodloužení životnosti savcích oocytu in vitro a zpusob tohoto prodloužení
CZ302232B6 (cs) Zpusob zvýšení vývojové schopnosti rostoucích oocytu inhibicí kalcineurinu
CZ2007763A3 (cs) Použití inhibitoru proteasomu pro prípravu kultivacního média na prodloužení životnosti savcích oocytu in vitro
CZ2014809A3 (cs) Způsob kultivace in vitro rostoucích oocytů zvířat

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20210623