Manipolazione delle comunicazioni mediate da gap junction e dell¿assetto della cromatina nelle ultime fasi di crescita e differenziamento dell¿ovocita bovino
Progetto Le basi per una corretta maturazione, fecondazione e sviluppo embrionale si stabiliscono durante le fasi di crescita e differenziamento dell¿ovocita mediante un programma altamente regolato e coordinato con lo sviluppo della componente somatica del follicolo ovarico tramite interazioni paracrine e mediate da gap junction.
Studi condotti nel nostro laboratorio sulla specie bovina hanno dimostrato che ovociti provenienti da follicoli tra i 2-6 mm di diametro (normalmente utilizzati per la produzione in vitro di embrioni) già al momento dell¿isolamento dall¿ambiente ovarico, presentano una scarsa funzionalità dei sistemi giunzionali (Luciano AM et al., Biol Reprod 2004 70:465-72), mentre ovociti provenienti da follicoli antrali precoci, di dimensioni inferiori ai 2 mm, sono caratterizzati da comunicazioni ancora efficienti, che permettono lo scambio di metaboliti e molecole informazionali (Lodde V et al., Mol Reprod Dev 2007 74:740-9). Tuttavia questi gameti non sono in grado di riprendere e completare la divisione meiotica non avendo ancora raggiunto un corretto assetto citoplasmatico e nucleare.
Questo studio si propone di indagare i meccanismi responsabili del completamento del processo di crescita e differenziamento del gamete femminile prima che abbiano avuto inizio quei processi di regressione follicolare di cui l¿interruzione delle comunicazioni intercellulari rappresenta uno dei primi eventi.
A questo scopo, in almeno 5 esperimenti indipendenti, complessi ovocita-cumulo ooforo isolati mediante dissezione da follicoli antrali precoci prelevati da ovaie in sede di macellazione saranno microiniettati con lucifer yellow, un tracciante fluorescente che diffonde attraverso le gap junction, in modo da determinare la dinamica di interruzione delle comunicazioni intercellulari (Luciano AM et al., Biol Reprod 2004 70:465-72). Inoltre verificheremo la possibilità di promuovere il differenziamento fino a stadi di competenza meiotica, sottoponendo gli ovociti a sistemi di coltura in vitro atti a modulare la permanenza dei sistemi giunzionali anche attraverso l¿utilizzo di tecniche di arresto meiotico con roscovitina (Mermillod D et al., Mol Reprod Dev 2000 55:89-95). Poiché il progressivo aumento del grado di condensazione della cromatina si accompagna alle ultime fasi di differenziamento (Lodde V et al., Mol Reprod Dev 2007 74:740-9), valuteremo l¿organizzazione del materiale nucleare quale parametro per stimare il raggiungimento del corretto assetto epigenetico essenziale al programma di sviluppo embrionale.
La comprensione di tali meccanismi potrebbe aiutare ad identificare e manipolare in vitro i processi essenziali alla crescita dell¿ovocita nei mammiferi e verosimilmente a riconoscere difetti che portano all¿infertiltà o ad anomalie nello sviluppo embrionale in ambito zootecnico e nella specie umana.