Влияние Унитиола на жизнеспособность ооцитов Sus scrofa domesticus в системе культивирования in vitro

Оксидативный стресс при культивировании ооцитов свиней in vitro является одним из факторов, снижающих жизнеспособность и выход компетентных к оплодотворению женских гамет. Экзогенные антиоксиданты, к которым относится унитиол, обеспечивают снижение продукции активных форм кислорода в клетках. В настоящем исследовании ооцит-кумулюсные комплексы (ОКК) свиней культивировали в течение 44ч без и с унитиолом в концентрациях 0,42 мг/мл и 0,84 мг/мл. Через 22 ч обнаружен рост (на 21%, p<0,01) доли ОКК, реинициировавших мейоз, в группах ооцитов, прокультивированных с 0,42 или 0,84 мг/мл унитиолом, в сравнении с контролем. Спустя 44ч все гаметы экспериментальных групп реинициировали мейоз (85, 83 и 90%). Спустя 44 ч, в группе ооцитов культивировавшихся с 0,42 мг/мл унитиола выявили снижение доли (на 28%) созревших клеток (р˂0,001), а внесение 0,84 мг/мл унитиола в среду обеспечило снижение уровня клеток, завершивших мейоз, на 31% (р˂0,001) в сравнении с контролем. Через 22 ч культивирования доля> < 0,01) доли ОКК, реинициировавших мейоз, в группах ооцитов, прокультивированных с 0,42 или 0,84 мг/мл унитиолом, в сравнении с контролем. Спустя 44ч все гаметы экспериментальных групп реинициировали мейоз (85, 83 и 90%). Спустя 44 ч, в группе ооцитов культивировавшихся с 0,42 мг/мл унитиола выявили снижение доли (на 28%) созревших клеток (p < 0,001), а внесение 0,84 мг/мл унитиола в среду обеспечило снижение уровня клеток, завершивших мейоз, на 31% (р < 0,001) в сравнении с контролем. Через 22 ч культивирования доля дегенерированных клеток в группе, прокультивированной с 0,42 мг/мл унитиола была выше контроля на 14% (р < 0,05), а с концентрацией 0,84 мг/мл - на 34% (р < 0,001). Спустя 44 ч культивирования унитиол в концентрациях 0,42 и 0,84 мг/мл, по-прежнему, инициировал дегенеративные изменения в ооцитах. Доля клеток с признаками дегенерации была на 25 и 32% выше в сравнении с контролем, р < 0,01). Таким образом, введение в состав культуральных сред унитиола в концентрациях 0,84 и 0,42 мг/мл вызывало снижение доли созревших ооцитов и рост уровня женских гамет с дегенерированным хроматином. Выявленные особенности воздействия унитиола в исследованных дозировках на мейотическое созревание донорских ооцитов свиней in vitro не позволяют рекомендовать его в качестве экзогенного антиоксиданта для снижения оксидативного стресса в ооцитах свиней при культивировании in vitro.

1. Jiang, H. Laminarin improves developmental competence of porcine early-stage embryos by inhibiting oxidative stress / Jiang H., Liang S., Yao X.R. [et al.] // Theriogenology. – 2018. - Vol. 115. – Р. 38 – 44. doi: 10.1016/j.theriogenology.2018.04.019.

2. Ye R. Protective Effect of Icariin on the Development of Preimplantation Mouse Embryos against Hydrogen Peroxide-Induced Oxidative Injury / Ye R., Xu S., Liu Y. [et al.] //Oxidative medicine and cellular longevity. - Vol. 2017. – Iss. 2704532. doi: 10.1155/2017/2704532 Режим доступа: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5478867.

3. Khazaei M. Reactive oxygen species generation and use of antioxidants during in vitro maturation of oocytes / M. Khazaei, F. Aghaz // International journal of fertility & sterility. - 2017. – Vol. 11. – Р. 63–70. doi: 10.22074/ijfs.2017.4995.

4. Artini P. G. Oxidative Stress-Related Signaling Pathways Predict Oocytes' Fertilization In Vitro and Embryo Quality / P. G. Artini, G. Scarfò, I. Marzi, [et al.] // International journal of molecular sciences. – 2022. - Vol. 23. - № (21). – Iss. 13442. doi: 10.3390/ijms232113442. Режим доступа: https://www.mdpi.com/1422-0067/23/21/13442.

5. Torres-Osorio V. Oxidative stress and antioxidant use during in vitro mammal embryo production. Review / V. Torres-Osorio, R. Urrego, J. J. Echeverri-Zuluaga [et al.] // Revista mexicana de ciencias pecuarias. – 2019. - Vol.10 - №2. - Р. 433-459 https:// doi.org/10.22319/rmcp.v10i2.4652. Режим доступа: https://cienciaspecuarias.inifap.gob.mx/index.php/Pecuarias/article/view/4652.

6. Flohe L. Free Radicals in Biology. New York, 1982, 305 p. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-566505-6.X5001-7.

7. Яблоков В. Е. Сорбционное концентрирование ионов кадмия и свинца в виде комплексов с унитиолом на поверхности силикагеля, модифицированного группами четвертичной аммониевой соли / Яблоков В. Е., Ищенко Н. В., Алексеев С. А. // Журнал аналитической химии. – 2013. – Т. 68. - №3. – с. 224 – 229. DOI: 10.7868/S0044450213030146.

8. Жоров Г. А. Применение антиоксидантных серосодержащих соединений в качестве биопротекторных средств при свободнорадикальных процессах и интоксикациях тяжелыми металлами / Жоров Г. А., Рубченков П. Н., Захарова Л. Л. [и др.] // Российский журнал проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии. – 2016. - №40(20). – с. 113-121.

9. Гребенюк, А. Н. Токсикология и медицинская защита: учебник / А. Н. Гребенюк, Н. В. Аксенова, А. Е. Антушевич ; под редакцией А. Н. Гребенюка. — Санкт -Петербург: ФОЛИАНТ, 2016. — 672 с.

10. Gilbert H. F. Thiol/disulfide exchange equilibria and disulfide bond stability / H. F. Gilbert // Methods in enzymology. – 1995. – Vol. 251. – Р. 8-28. doi:10.1016/0076-6879(95)51107-5.

11. De Matos D. G., Furnus C. C. The importance of having high glutathione (GSH) level after bovine in vitro maturation on embryo development: Effect of βmercaptoethanol, cysteine and cystine / D. G. De Matos, C. C. Furnus // Theriogenology. - 2000. – Vol. 53. – Iss. 3. – Р. 761– 771. doi:10.1016/s0093 691x(99)00278 2. Режим доступа: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0093691X99002782? via%3Dihub.

12. Trotskiy P. A. Cryopreservation of oocyte-cumulus complexes of cows with different bioactive substances / P. A. Trotskiy // Animal Breeding and Genetics. – 2018. - Vol. – 51. Р. 255-260. DOI: 10.31073/abg.51.34.

13. Aldhaheri S. R. Dimercapto-1- propanesulfonic acid (DMPS) induces metaphase II mouse oocyte deterioration / S. R. Aldhaheri, R. Jeelani, H.-R. Kohan-Ghadr, S. N. Khan, S. Mikhael, C. Washington, H. M. Abu-Soud // Free Radical Biology and Medicine. - 2017 – Vol. 112. - Р. 445–451. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2017.08.015.

14. Mohammadi Roushandeh A. The influence of meiotic spindle configuration by cysteamine during in vitro maturation of mouse oocytes / A. Mohammadi Roushandeh, M. Habibi Roudkenar // Iranian biomedical journal. – 2009. – Vol. 13(2). - Р. 73-78.