Novo tratamento melhora a FIV bovina

Até a década de 1950, os cientistas estavam intrigados tentando entender por que seus experimentos com óvulos e espermatozoides perfeitamente saudáveis para desenvolver a fertilização in vitro (FIV) não estavam tendo sucesso.

Então, eles fizeram uma descoberta crucial — a capacitação espermática.

Maria Gracia Gervasi, professora assistente de ciência animal na Faculdade de Agricultura, Saúde e Recursos Naturais, é especialista em capacitação espermática e na aplicação de tecnologias reprodutivas assistidas, como a FIV, em roedores e bovinos. Ela faz parte de uma equipe que recentemente desenvolveu um novo método para capacitação espermática que torna a FIV bovina mais eficaz.

A capacitação espermática é um conjunto de processos que os espermatozoides dos mamíferos precisam passar dentro do sistema reprodutivo feminino antes de poderem fertilizar um óvulo.

Durante a capacitação, uma série de vias moleculares são ativadas, fazendo com que os espermatozoides se movam de maneira diferente, em um fenômeno conhecido como “motilidade hiperativa”. O espermatozoide precisa se mover dessa forma para conseguir penetrar o óvulo e fertilizá-lo. Além disso, ocorrem mudanças na cabeça do espermatozoide, expondo a parte responsável pela fusão com o óvulo durante a fertilização.

A descoberta da capacitação permitiu o desenvolvimento da tecnologia de FIV, revolucionando a reprodução humana e animal.

Gervasi faz parte de um grupo de pesquisadores que publicou suas descobertas na revista Theriogenology. Claudia E. Osycka-Salut, pesquisadora do Instituto de Investigações Biotecnológicas (IIBio-UNSAM-CONICET), em Buenos Aires, é a primeira autora do estudo.

No laboratório anterior de Gervasi, uma pesquisa mostrou que o uso de um ionóforo de cálcio – um tipo de substância química que se liga e ajuda a transportar íons – melhorou a capacitação espermática em camundongos. Isso a levou a questionar se o mesmo efeito poderia ser observado em bovinos.

Quando os espermatozoides bovinos são capacitados em laboratório, os cientistas os colocam em um meio contendo cálcio, bicarbonato, uma proteína chamada albumina sérica bovina e heparina.

“Todos esses componentes são necessários para a capacitação espermática em bovinos e para a FIV”, afirma Gervasi.

Quando Gervasi e sua equipe introduziram o ionóforo de cálcio, os níveis de cálcio no meio aumentaram, fazendo com que os espermatozoides parassem de se mover. No entanto, quando os pesquisadores removeram o cálcio do meio, os espermatozoides retomaram o movimento com motilidade hiperativa – um sinal de que haviam sido capacitados.

Neste estudo, os pesquisadores descobriram que o ionóforo obteve resultados semelhantes aos dos procedimentos tradicionais de FIV sem o uso de heparina.

No entanto, quando testaram o ionóforo combinado com heparina, houve melhorias significativas nas taxas de fertilização e no desenvolvimento embrionário.

A taxa de fertilização dos espermatozoides tratados com ionóforo foi de 83%, em comparação com 70% no grupo não tratado. Já a taxa de óvulos fertilizados que se desenvolveram em embriões aumentou de 11% para 27%.

“A única diferença foi adicionar esse pequeno tratamento espermático antes de utilizá-lo na FIV”, explica Gervasi.

Essa abordagem pode ter um impacto significativo na indústria bovina nos Estados Unidos e globalmente, uma vez que a FIV é um método cada vez mais popular para a reprodução de gado. Isso ocorre porque é muito mais fácil coletar e transportar sêmen de um touro com características desejáveis para introduzir em um rebanho do que mover o próprio animal.

“A aplicação do nosso tratamento para produção in vitro, melhorando a capacitação e a fertilização, pode ter um grande impacto na indústria, pois poderíamos dobrar o número de embriões”, afirma Gervasi. “É uma grande melhoria.”

Esse tratamento também pode melhorar as taxas de fertilização e desenvolvimento embrionário para sêmen criopreservado que já tenha passado pelo processo de sexagem. Esse processo pode danificar os espermatozoides, reduzindo as taxas de fertilização.

“Poder testar nosso tratamento com esses espermatozoides também seria altamente aplicável ao que a indústria utiliza atualmente”, diz Gervasi.

Gervasi pretende dar continuidade ao estudo para verificar se os embriões produzidos a partir de espermatozoides tratados com ionóforo mantêm maior taxa de sucesso após serem implantados em um animal.

Atualmente, ela está trabalhando em um tratamento espermático separado que poderia ser combinado com o tratamento com ionóforo para potencializar ainda mais as melhorias demonstradas neste estudo. Além disso, ela tem interesse em analisar a qualidade genética dos embriões produzidos com esses tratamentos.

“Meu laboratório na UConn está focado em entender como os espermatozoides e os tratamentos aplicados durante a capacitação podem influenciar não apenas a fertilização, mas também os eventos pós-fertilização, como o desenvolvimento embrionário”, diz Gervasi. “Então, certamente focarei bastante na qualidade dos embriões e no que o espermatozoide está trazendo para eles.”

Fonte: University of Connecticut, traduzida e adaptada pela Equipe BeefPoint.