O perfil metaboloepigenético do embrião é dependente da viscosidade do meio de cultura quando cultivado no dispositivo oviduct-on-a-chip?

Resumo

A existência de uma comunicação materno-embrionária precoce, já nos ovidutos, foi por muito tempo subestimada. Já é sabido que os ovidutos são preparados ciclicamente para receber uma gravidez em cada ciclo estral, mas, quando o embrião está de fato presente, sabe-se agora que uma comunicação bidirecional entre as células do oviduto e o embrião é estabelecida. Embora essa comunicação exista e tenha sido demonstrada por muitos estudos, muitas questões ainda não foram respondidas. Uma grande limitação para obter essas respostas é o acesso ao oviduto in situ. Diante dessas circunstâncias, os sistemas tridimensionais (3-D) tornaram-se ferramentas valiosas para compreender a fisiologia ovidutal. Entre os sistemas 3-D, destaca-se o "oviduct-on-a-chip", que é um dispositivo impresso em 3D com um inserto no formato tubular que pode ser associado à sistema de microfluídica. No entanto, quando aplicado para o desenvolvimento embrionário, as taxas de clivagem e embriões de 8-16 células foram inferiores ao esperado. Esse resultado pode estar relacionado a uma característica específica de sistema microfluídico dinâmico, a tensão de cisalhamento. Por outro lado, a presença desse fator é desejada, uma vez que a tensão de cisalhamento existe naturalmente no lúmen do oviduto. Portanto, a menor taxa de produção embrionária pode estar relacionada a uma tensão de cisalhamento inadequada e não à sua existência, o que significa que ela precisa ser ajustada. Uma maneira de modulá-la é através da alteração da viscosidade do meio de cultura. Portanto, nossa hipótese é que modificando a viscosidade do meio de cultura no dispositivo "oviduct-on-a-chip" melhoraremos a tensão de cisalhamento causada nos embriões e, consequentemente, obteremos um modelo para cultura de células oviductais mais semelhantes ao tecido e mais adequado para estudar a comunicação materno-embrionária inicial. Com isso em mente, nosso objetivo é determinar se através da modulação da viscosidade do meio de cultura é possível melhorar a comunicação materno-embrionária. Para avaliar o efeito desta comunicação no desenvolvimento embrionário, elegemos os perfis metabólico e epigenético do embrião como alvo de nossas análises, esta escolha foi feita com base no fato de que estes são os eventos mais importantes que ocorrem durante a jornada do embrião bovino dentro do lúmen ovidutal. Para isso, a viscosidade do meio de cultura será modulada utilizando alginato de sódio, um modulador da viscosidade não embriotóxico e que possui a mesma propriedade física do fluido ovidutal (não-Newtoniano). A presente proposta será dividida em três experimentos: 1) definir a concentração de alginato de sódio para o meio de cultura de embrião, 2) adaptar a viscosidade do meio de cultura de embrião quando co-cultivado com células epiteliais do oviduto bovino (CEOB), e 3) avaliar a eficácia da modulação da viscosidade no "oviduct-on-a-chip" quando o embrião e o BOEC são co-cultivados. (AU)