Melatonin in maturation media fails to improve oocyte maturation, embryo development rates and DNA damage of bovine embryos

Abstract

Melatonin (MEL) atua como um potente redutor de radicais livres. Efeito direto da MEL na função gonadal também foi observado. Existem poucos estudos relacionados ao efeito da MEL durante a maturação no desenvolvimento embrionário in vitro. Avaliou-se a adição de MEL no meio de maturação (sem gonadotrofinas) nas taxas de maturação nuclear e de desenvolvimento embrionário e na incidência de fragmentação do DNA nos embriões produzidos in vitro. Complexos cumulus-ovócitos foram aspirados de ovários provenientes de matadouros e cultivados em meio de maturação (Meio TCM-199 suplementado com 10% de soro fetal bovino) a 39ºC e 5% CO2 em ar. Após 24 horas de cultivo em meio de maturação com 0,5 µg mL-1 de FSH e 5,0 µg mL-1 de LH; 10-9 M de MEL ou 10-9 M de MEL, 0,5 µg mL-1 de FSH e 5,0 µg mL-1 de LH, os ovócitos foram corados com Hoechst 33342 para avaliação da taxa de maturação nuclear. A fragmentação do DNA dos blastocistos foi avaliada pela técnica do Cometa. Não houve efeito da MEL adicionada ao meio de maturação, com ou sem gonadotrofinas, nas taxas de maturação nuclear, clivagem e blastocistos. Os percentuais variaram entre 88% a 90%, 85% a 88% e 42% a 46%, respectivamente. O grau de fragmentação do DNA também não foi afetado pela adição de MEL ao meio de maturação. A adição de 10-9 M de MEL ao meio de maturação não exerce influência nas taxas de maturação nuclear e de desenvolvimento embrionário e nem da incidência de fragmentação do DNA dos embriões produzidos in vitro, mas pode substituir as gonadotropinas durante a maturação in vitro.

Melatonin (MEL) acts as a powerful scavenger of free radicals and direct gonadal responses to melatonin have been reported in the literature. Few studies, however, have evaluated the effect of MEL during in vitro maturation (IVM) on bovine embryos. This study tested the addition of MEL to maturation medium (MM) with no gonadotropins on nuclear maturation and embryo development rates and the incidence of DNA damage in resulting embryos. Cumulus-oocyte complexes were aspirated from abattoir ovaries and cultured in MM (TCM-199 medium supplemented with 10% fetal calf serum - FCS) at 39ºC and 5% CO2 in air. After 24 hours of culture in MM with 0.5 µg mL-1 FSH and 5.0 µg mL-1 LH; 10-9 M MEL) or 10-9 M MEL, 0.5 µg mL-1 FSH and 5.0 µg mL-1 LH, the oocytes were stained with Hoechst 33342 to evaluate nuclear maturation rate. After in vitro fertilization and embryo culture, development rates were evaluated and the blastocysts were assessed for DNA damage by Comet assay. There was no effect of melatonin added to the MM, alone or in combination with gonadotropins, on nuclear maturation, cleavage and blastocyst rates. These rates ranged between 88% to 90%, 85% to 88% and 42% to 46%, respectively. The extent of DNA damage in embryos was also not affected by MEL supplementation during IVM. The addition of 10-9 M MEL to the MM failed to improve nuclear maturation and embryo development rates and the incidence of DNA damage in resulting embryos, but was able to properly substitute for gonadotropins during IVM.