ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ МИТОХОНДРИЙ В НАТИВНЫХ И ДЕВИТРИФИЦИРОВАННЫХ ООЦИТАХ BOS TAURUS ПРИ СОЗРЕВАНИИ IN VITRO

Т. И. КУЗЬМИНА¹, Х. ТОРНЕР², Х. АЛЬМ²

Аннотация. Трудности в разработке эффективной технологии витрификации женских гамет обусловлены особенностями строения ооцита, чувствительностью клеточных компартментов к воздействию сверхнизких температур, токсичностью криопротекторов. Цель настоящего исследования — оценить влияние предварительной обработки (перед витрификацией) ооцит кумулюсных комплексов (ОКК) Bos Taurus жидкостью фолликулов (ЖФ) d≤3 мм на митохондриальную активность (МА) в размороженных ооцитах. MA оценивали в: нативных ооцитах; нативных ооцитах, обработанных ЖФ; девитрифицированных ооцитах; девитрифицированных ооцитах, обработанных ЖФ (120 мин, 38,5°С). ОКК витрифицировали в соответствии с методом, описанным нами ранее (Кузьмина Т. И др., Ген.и разв. жив., 2014, № 4, С. 15–19). Девитрифицированные ооциты культивировали в среде ТС-199 с 20% фетальной бычьей сыворотки, 50 нг/мл бычьего пролактина (Sigma) совместно с 1х106кл/мл гранулезы в течение 24 ч при температуре 38,5°С в атмосфере 5% CO2 и 90%-ной влажности. Митохондрии визуализировали Mito Tracker Orange CMTMRos (MTOCMTMRos, Sigma). Показатели МА, выражавшиеся в уровнях интенсивности флуоресценции MTOCMTMRos (ИФMTOCMTMRos, мКA) фиксировали на стадиях диплотены, метафаз -I и II. Уровень МА до культивирования был значительно выше в нативных ооцитах, чем в девитрифицированных ооцитах (337 ± 17,4 мкА и 319 ± 16,8 мкА против 87 ± 9,2 мкА и 171 ± 14,5 мкА, Р<0,01). Предварительная обработка ооцитов ЖФ повышала уровень МА в девитрифицированных ооцитах на стадиях метафазы I и II (131 ± 10,9 мкА против 201 ± 8,7 мкА и 109 ± 9,9 мкА против 151 ± 12,8 мкА, Р<0,01). Не обнаружено различий в уровне МА в ооцитах на стадии метафазы I и II нативных и девитрифицированных ооцитов, предварительно обработанных ЖФ. Полученные результаты дополняют имеющиеся сведения о функционировании клеточных компартментов (митохондрий) в женских гаметах животных при воздействии сверхнизких температур.

FUNCTIONAL ACTIVITY OF MITOCHONDRIA IN NATIVE AND DEVITRIFIED BOS TAURUS OOCYTES DURING IN VITRO MATURATION

T. KUZMINA¹, H. TORNER², H. ALT²

Abstract. Difficulties in developing an effective technology for vitrification of female gametes are connection with the features of the structure of oocytes, the sensitivity of cellular compartments to the action of ultralow temperatures, the toxicity of cryoprotectants. The aim of this study is to evaluate the effect of pre-treatment (before vitrification) of Bos Taurus oocytes with fluid of follicles (FF) d ≤3 mm on mitochondrial activity (MA) in thawed oocytes. MA was evaluated in: native oocytes; native oocytes treated with FF; devitrified oocytes; devitrified oocytes treated with FF (120 min, 37°C). The oocyte-cumulus complexes were vitrified in accordance with the method described by us earlier (Kuzmina T. Et al., Gen. & Breed. of Anim., 2014, № 4, p. 15–19). The devitrified oocytes were cultured in TC-199 medium with 20% fetal bovine serum, 50 ng / ml bovine prolactin (Sigma) together with 1x106cells / ml of granulosa for 24 hours at 38.5°C in 5% CO2 and 90% of humidity. Mitochondria were visualized with Mito Tracker Orange CMTMRos (MTOCMTMRos, Sigma). Indicators of MA were expressed in the levels fluorescence intensity of MTOCMTMRos (IFMTOCMTMRos, μA) and were estimated in the stages of diplotene, metaphase -I and II. Before cultivation the level of MA was significantly higher in native oocytes than in devitrified oocytes (337 ± 17.4 μA and 319 ± 16.8 μA vs. 87 ± 9.2 μA and 171 ± 14.5 μA, P <0.01). The level of MA have increased in metaphase I and II stages in devitrified oocytes at pre-treated oocytes with FF (131 ± 10.9 μA vs. 201 ± 8.7 μA and 109 ± 9.9 μA vs. 151 ± 12.8 μA, P <0.01). There were no differences in the level of MA in metaphase I and II stages native oocytes and oocytes that have pre-treatment by FF. The obtained results supplement data concerning to the functioning of cellular compartments (mitochondria) in female animals gametes at the influence of ultralow temperatures.

¹ «Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных — филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр животноводства — ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста»; 196601, Россия, г. Санкт-Петербург, п. Тярлево, Московское шоссе, 55 а;

² Лейбницкий Институт биологии сельскохозяйственных животных, Wilhelm-Stahl-Allee 2, 18196 Думмерсторф, Германия.