Vitrificação de blastocistos mus domesticus domesticus expostos à solução crioprotetora com dimetilformamida e envase em microcapilares produzidos industrialmente

Abstract

Os objetivos dos experimentos foram primeiro testar a presença da dimetilformamida (DF) nas soluções crioprotetoras e segundo avaliar a viabilidade in vitro pós aquecimento de blastocistos Mus domesticus domesticus vitrificados em microcapilares manufaturados industrialmente. O primeiro experimento testou a capacidade de vitrificação das diferentes soluções de vitrificação, compostas pelas combinações de etileno glicol (EG) ou 1-2 propanediol (PROH) com as diferentes porcentagens de DF. No segundo experimento se testou a toxicidade de 3 soluções de equilíbrio: ES1 (PBSm + 10% PROH + 10% DF + 0.5% PVA), ES2 (PBSm+ 10% EG+ 10% DF + 0.5% PVA), ES3 (PBSm + 10% PROH + 10% EG + 0.5% PVA), através da exposição dos embriões durante 3 períodos de tempo (1, 3 e 10 min). O cultivo in vitro após a exposição às soluções de equilíbrio foi realizado em meio de KSOM durante 72 h. Os resultados de re-expansão foram semelhantes entre as três soluções, quando os embriões foram expostos por 1 ou 3 min. Por outro lado, a exposição à ES3 por 10 min, revelou uma maior taxa de sobrevivência dos embriões, em relação às outras soluções testadas. No terceiro experimento, após expor-se os embriões às soluções de equilíbrio, ES1, ES2 e ES3 por 1 min, a vitrificação foi realizada utilizando-se as seguintes soluções: VS1 (PBSm + 20% PROH + 20% DF + 0.5% PVA); VS2 (PBSm + 20% EG + 20% DF+ 0.5%PVA) and VS3 (PBSm + 20% EG + 20% PROH + 0.5% PVA). Imediatamente após a exposição por 30 s às soluções de vitrificação os embriões foram envasados em micropipetas de vidro (GMPs) e mergulhados em nitrogênio líquido superresfriado. As GMPs foram aquecidas no ar durante 10 s e após os embriões foram expostos durante 5 min ao PBSm + 0,25 M sacarose a 37 °C, finalmente transferidos para gotas de meio KSOM e cultivados in vitro durante 72 horas. As taxas de re-expansão dos embriões após o cultivo in vitro foram as seguintes: ES1/VS1 = 12% (13/108); ES2/VS2 = 38% (46/111) e ES3/VS3 = 84% (89/105). A eclosão dos embriões observada após o cultivo in vitro foi de: ES1/VS1 = 3% (3/108); ES2/VS2 = 17% (19/111) e ES3/VS3 = 70% (73/105). As taxas de sobrevivência revelaram que a presença da dimetilformamida na solução crioprotetora reduz a viabilidade embrionária e que a associação de EG + PROH é eficiente na manutenção da viabilidade embrionária após a vitrificação. O segundo artigo descreve os experimentos de vitrificação, utilizando-se para o envase dos embriões um microcapilar de vidro (GMC), produzido industrialmente (Brand®). Blastocistos murinos após a coleta foram divididos em três grupos: Controle, embriões cultivados in vitro em KSOM por 72 horas; Grupo 1, vitrificados envasados em micropipetas de vidro (GMPs) esticadas manualmente; Grupo 2, vitrificados envasados nas GMCs (Brand® - 5 µL). O procedimento de vitrificação foi o seguinte: primeiro os embriões foram expostos à solução de equilíbrio (PBSm + 10% EG + 10% PROH and 0.5% PVA) por 1 min e após transferidos para a solução de vitrificação (PBSm + 20% EG + 20% PROH + 0.5% PVA) por 30 s, envasados nas GMPS ou GMCs e imediatamente mergulhados em nitrogênio superresfriado. As taxas de sobrevivência dos embriões após o aquecimento e cultivo in vitro, não apresentaram diferenças significativas entre os grupos. O envase dos embriões nas GMCs proporcionou sobreviênvia embrionária similar à observada nos embriões envasados nas GMPs.

The aims of these experiments were first, determine the effect of dimethylformamide (DF) into cryoprotectant solutions and sencondly, evaluated the in vitro viability of blastocyst Mus domesticus domesticus vitrified into glass microcapillaries (Brand®). The first article described the efficiency of DF in association with ethylene glycol (EG) and 1-2 propanediol (PROH) on in vitro viability of vitrified mouse blastocysts. Initially, the differents cryoprotectant solutions were tested on its capacities to induce virification. In the second experiment to determine the cryoprotectant toxicity the embryos were exposed during 1, 3 and 10 min to three different equilibrium solutions ES1 (PBSm + 10% PROH+ 10% DF + 0.5% PVA), ES2 (PBSm+10% EG+ 10% DF + 0.5% PVA), ES3 (PBSm + 10% PROH + 10% EG + 0.5% PVA). After 72 hours of in vitro culture in KSOM medium, re-expansion and hatching rates showed no differences among the tested cryoprotectant solutions for 1 or 3 min exposition interval time. However, for the 10 min exposition interval time, ES3 was more effective to promote embryo survival than the others tested cryoprotectant solutions. In the third experiment, blastocysts were vitrified after been exposed to one of the equilibrium solutions (ES1, ES2 or ES3) during 1 min. After that the embryos were transferred to one of the vitrification solutions (VS1 = PBSm + 20% PROH + 20% DF+ 0.5% PVA; VS2 = PBSm + 20% EG+ 20% DF+ 0.5% PVA and VS3 = PBSm + 20% EG+ 20% PROH+ 0.5% PVA) during 30 s, loaded into glass micro pipettes (GMPs) to be plungged into super-cooled liquid nitrogen. The GMPs were thawed in air during 10 s, transferred into drops of PBSm + 0,25 M sucrose at 37 °C for 5 min, and finally transferred to KSOM medium for in vitro culture. After 72 hours the expansion and hatched rates were evaluated. Results demonstrated a significantly difference between the vitrification solutions, showing better hatching rates the embryos vitrified into the ES3/EV3 solution. Therefore, these data shows that the cryoprotectants solutions containning dimethylformamide have deleterious effects on the developmental competence of vitrified mouse blastocysts, and the highest expansion and hatching rates were obtained when the cryoprotectant solution containning an EG and PROH association. The purpose of the second study was to determine the in vitro expansion and hatching rates of vitrified mouse blastocysts loaded into commercially available glass micro-capillaries (GMC - Brand® 5µL). In the early morning at day 4 of the pregnancy, collected blastocysts were divided in three groups: Control: embryos were in vitro culture during 72 hours into KSOM medium; Group 1, blastocyst vitrified into glass micropipettes (GMP); Group 2, blastocyst vitrified into GMC. The embryos were first exposed to the equilibrium solution (PBSm + 10% EG + 10% PROH + 0.5% PVA) for 1 min and then transferred into the vitrification solution (PBSm + 20% EG + 20% PROH + 0.5% PVA) for 30 sec. Blastocysts were loaded into GMP or GMC and plunged into super-cooled liquid nitrogen. Embryo warming was carried out by plunging the narrowest end of the capillaries into droplets of 0.25 M sucrose mantained at 37°C. After 5 min, embryos in vitro culture into KSOM medium for 72 hours. Blastocyst survival rates did not show significant differences between the groups. The tested manufacturated GMC (Brand®) showed the same efficiency as the GMP to load mouse blastocysts for vitrification.