|
|
Exprese izoforem hemoxygenázy ve stárnoucích oocytech prasete.
Poupalová, Michaela ; Sedmíková, Markéta (vedoucí práce) ; Lenka, Lenka (oponent)
Kvalita a oplozovací schopnost oocytů dozrávajících v in vitro podmínkách je zásadní pro jejich využití v biotechnologiích. V průběhu prodloužené kultivace dochází v oocytech k mnoha morfologickým a funkčním změnám, které mají za následek zejména snížení oplozovací schopnosti oocytů a vyšší míru apoptózy, polyspermie, partenogenetické aktivace a chromozomálních aberací. Tyto změny mají negativní vliv také na následný embryonální vývoj. Pochopení mechanismu stárnutí oocytů by tak mohlo zásadním způsobem přispět k rozvoji reprodukčních biotechnologií hospodářských zvířat a postupů v lidské asistované reprodukci.
Enzym hemoxygenáza (HO) katalyzuje oxidační štěpení hemu na biliverdin, oxid uhelnatý (CO) a železnaté ionty. Existují dvě izoformy hemoxygenázy, tj. HO 1 a HO 2. HO 1 má cytoprotektivní vlastnosti a v buňkách je exprimována zejména v reakci na působení stresových faktorů. HO 2 je zodpovědná spíše za bazální produkci CO. CO se řadí mezi gasotransmitery, což jsou endogenně produkované signální molekuly plynů. Význam systému HO/CO byl prokázán v reprodukční soustavě samců i samic. Jeho význam přímo v oocytech však není znám.
Cílem práce bylo ověřit hypotézu, že je HO exprimována v prasečích oocytech během jejich prodloužené kultivace v in vitro podmínkách a že se během stárnutí mění exprese jednotlivých izoforem. Hodnoceny byly oocyty ve stádiu metafáze druhého meiotického dělení (MII) a dále ve třech fázích stárnutí dle délky prodloužené kultivace, tj. 24, 48 a 72 hodin. HO 1 a HO 2 byly lokalizovány imunocytochemickou metodou.
Vyhodnocením experimentů bylo potvrzeno, že v průběhu stárnutí oocytů dochází k expresi obou izoforem HO, a to ve všech hodnocených oblastech, tj. v perichromozomální oblasti, korové oblasti a cytoplazmě. HO 1 se nachází zejména v perichromozomální oblasti a během stárnutí dochází ke statisticky významnému zvyšování intenzity signálu. V korové oblasti a cytoplazmě byl detekován statisticky významný rozdíl pouze v oocytech stárnoucích 72 hodin a intenzita signálu je v těchto oblastech slabší.
V případě HO 2 je signál rovnoměrně rozmístěn po celém oocytu a v porovnání s HO 1 je výrazně silnější. Ke statisticky významnému zvýšení intenzity signálu zde docházelo mezi oocyty ve stádiu MII a skupinou oocytů stárnoucích 24 hodin.
Během prodloužené kultivace se tedy významně zvyšuje exprese HO 2 v porovnání s dozrálými oocyty.
Vědecká hypotéza tak byla potvrzena v případě obou izoforem HO, tj. podařilo se lokalizovat HO 1 i HO 2 ve stárnoucích prasečích oocytech a zároveň zde dochází ke změnám v expresi v průběhu prodloužené kultivace. Z výsledků experimentů lze předpokládat, že se v oocytech nachází také produkty enzymatické činnosti HO 1 a HO 2, včetně CO a systém HO/CO se tak pravděpodobně uplatňuje v procesu stárnutí oocytů. Předpokladem je, že HO 1 zde působí zejména jako cytoprotektivní faktor, který by mohl pozitivně ovlivňovat kvalitu oocytů. HO 2 je pak zodpovědná zejména za bazální produkci CO, nicméně může hrát roli také v regulaci oxidačního stresu v oocytech.
Získaná data je nutné prověřit dalšími experimenty zaměřenými na lokalizaci a redistribuci obou izoforem během stárnutí oocytů. Předmětem dalších výzkumů by měl být také mechanismus účinku a konkrétní funkce HO 1 a HO 2 v oocytech.
|
host ::
RSS.