Efeitos da radiação ionizante na maturação de oócitos bovinos: busca por modelos de estudo em radiobiologia

• Autor(es): Rovani, Bruno Tomazele
• Data: 2019
• Origem: Oasisbr
• Assunto(s): Radiação ionizante; Infertilidade; Modelo bovino; Reparo do DNA; qRT-PCR; Ionizing radiation; Infertility; Bovine model; DNA repair; CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIA
• Tipo de Documento: Dissertação de mestrado
• Idioma: Português

Descrição

The medical application of ionizing radiation in radiotherapy has been crucial in the treatment of cancer due to its harmful action tumor cells, by direct interaction with DNA molecules or indirectly with the H2O molecules (radiolysis, producing Free Radicals and Reactive Oxygen Species). Both interactions may cause genetic mutations in DNA breakage and physical structure, inducing cell death. However, as a result of radiotherapy, damage to the healthy cells can occur. Women treated with irradiation abdominal, pelvic or total body irradiation, may present permanent damage and loss of ovarian primordial follicles, resulting in uterine dysfunction, premature menopause, miscarriage and infertility. In order to investigate the possible damage and consequences to the healthy cells generated by radiotherapy, in this study bovine ovaries were irradiated, which are considered a good model to study reproductive events in women. In a first experiment, after irradiation of the ovaries (dose 0,9Gy, 1,8Gy, and 3,6Gy 18,6Gy), oocytes were selected and grown for 24 hours at which time analysis of nuclear maturation were conducted. In a second experiment, after irradiation of the ovaries (1,8Gy and 18,6Gy), oocytes were selected and cultivated for 1h, at which time we assessed the frequency of DNA damage by Immunofluorescence detection of phosphorylated histone H2AX (γH2AX). At the same time (1h) cumulus cells were separated for expression analysis of genes involved in DNA repair mechanisms (53BP1, RAD52, ATM, Ku70 and Ku80), apoptosis (BAX) and cell cycle control (CCND2) through RNA extraction and qRT-PCR. Results showed that radiation doses tested did not affect the nuclear maturation rate and it was not possible to detect DNA damage by the presence histone γH2AX. All analyzed genes were expressed but IR only altered the mRNA abundance of: RAD52, BAX and CCND2. We conclude that the assessed radiation doses did not affect the evolution of the maturation process in oocytes obtained from antral follicles. However, the effects of IR in preantral follicles remains unknown.

A aplicação médica da radiação ionizante (RI) na radioterapia tem sido crucial no tratamento de diversos tipos de câncer devido a sua ação lesiva as células tumorais, decorrente da interação direta com as moléculas de DNA ou indireta com as moléculas de H2O (radiólise, produzindo Espécies Reativas do Oxigênio). Ambas as interações podem induzir mutações gênicas e quebras na estrutura física do DNA, induzindo a morte celular. Entretanto, em decorrência do tratamento radioterápico, também podem ocorrer danos as células saudáveis. Mulheres tratadas com irradiação abdominal, pélvica ou irradiação total do corpo, podem apresentar danos permanentes ao ovário e perda dos folículos primordiais, resultando em disfunção uterina, menopausa precoce, abortos espontâneos e infertilidade. Visando investigar os possíveis danos as células saudáveis gerados no tratamento radioterápico e suas consequências, neste estudo foram irradiados ovários bovinos, os quais constituem um bom modelo de estudo para eventos reprodutivos na mulher. Em um primeiro experimento, após a irradiação dos ovários (doses de 0,9 Gy, 1,8 Gy, 3,6 Gy e 18,6 Gy), oócitos foram selecionados e cultivados por 24h, momento no qual foi efetuada análise da maturação nuclear. Em um segundo experimento, após a irradiação dos ovários (1,8 Gy e 18,6 Gy), oócitos foram selecionados e cultivados por 1h, momento no qual avaliou-se a frequência de danos no DNA por meio da detecção de imunofluorescência da histona H2AX fosforilada (γH2AX). No mesmo momento (1h), células do cumulus foram separadas para análise da expressão de genes envolvidos nos mecanismos de reparo do DNA (53BP1, RAD52, ATM, Ku70 e Ku80), apoptose (BAX) e controle do ciclo celular (CCND2) através das técnicas de extração de RNA e qRT-PCR. Os resultados mostraram que as doses de radiação testadas não afetam a taxa de maturação nuclear dos oócitos, sendo que não foi possível detectar danos ao DNA pela presença da histona γH2AX. Todos os genes avaliados foram expressos, porém a RI provocou uma alteração na abundância de mRNA em apenas três: RAD52, BAX e CCND2. Concluímos que as doses de radiação avaliadas não afetaram a evolução do processo de maturação em oócitos bovinos obtidos de folículos antrais. Entretanto, os efeitos da RI em folículos pré-antrais permanece desconhecido.