Influência do plasma seminal de touros de alta e baixa fertilidade na regulação endometrial: uma análise metabolômica

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Santos, Guilherme Felipe dos
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Endométrio; Endometrium; Fertilidade; Fertility; Maternal- embryonic tolerance; Metabolômica; Metabolomics; Plasma seminal; Seminal plasma; Tolerância materno-embrionária
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/10/10131/tde-25022025-110637/

Acredita-se que parte das perdas gestacionais em bovinos possa estar relacionada a um ambiente uterino com baixa receptividade, onde fatores imunológicos e metabólitos presentes no plasma seminal (PS) desempenham um papel crucial na modulação da imunidade local e na função do corpo lúteo (CL). O PS, ao ser depositado no trato genital feminino, pode ativar vias metabólicas e imunológicas, promovendo maior tolerância materno-embrionária, angiogênese e fluxo sanguíneo no CL, fatores essenciais para a implantação e o desenvolvimento embrionário. O presente estudo teve como objetivo investigar as diferenças nos perfis metabólicos do PS de touros de alta fertilidade (HF) e baixa fertilidade (LF), assim como os efeitos da deposição do PS no útero ou no fórnix vaginal no metabolismo endometrial, buscando entender como essas diferenças influenciam o ambiente uterino. Foram selecionados 8 touros Nelore (4 HF e 4 LF) previamente avaliados pelo programa de fertilidade Concept Plus da Alta Genetics. O PS foi obtido por centrifugação do sêmen e envasado em palhetas finas para posterior análise metabolômica. Utilizou-se um delineamento fatorial 2x2, com 70 vacas Nelore, que foram sincronizadas e tratadas com PS de touros HF ou LF, depositado no útero ou no fórnix vaginal, no momento programado para inseminação artificial (IA). Sete dias após a deposição do PS, o fluxo sanguíneo do CL foi avaliado por Doppler, e amostras endometriais foram coletadas por biópsia para análises metabolômicas. As amostras foram armazenadas em nitrogênio líquido até a realização das análises. As análises metabolômicas foram realizadas por espectrometria de massa, utilizando o método target que identificou 138 metabólitos. A análise estatística foi conduzida no MetaboAnalyst 5.0, e o banco de dados KEGG foi utilizado para a interpretação das vias metabólicas. Foram aplicadas análises multivariadas (PCA) para a estruturação dos dados e identificação de outliers, além de PLS-DA para definir os metabólitos mais importantes (VIP score ≥1,5). O procedimento GLIMMIX do SAS foi usado para a análise dos dados de fluxo sanguíneo do CL. No PS de touros HF, observou-se uma alta concentração de ornitina (P=0,006), associada ao metabolismo da glutationa e da arginina, sugerindo uma melhor modulação antioxidante. Em contrapartida, no PS de touros LF, as vias metabólicas do pantotenato, CoA e beta- alanina foram representadas por maiores concentrações de uracila e L-cisteína (P<0,01), refletindo um possível aumento no estresse oxidativo. As vias das pirimidinas também foram predominantes nos touros LF, reforçando a hipótese de uma menor eficiência metabólica. No endométrio de vacas tratadas com PS de touros HF (EHF), identificou-se upregulation de vias metabólicas associadas ao metabolismo energético, antioxidante e à integridade das membranas celulares, com destaque para metabólitos como ácido fumárico, serotonina, fosfatidilcolinas (PCs) e estearoilcarnitina. Esses resultados sugerem um ambiente uterino mais estável e eficiente para suportar a implantação e o desenvolvimento embrionário. No endométrio de vacas tratadas com PS de touros LF (ELF), foram observadas vias em upregulation relacionadas ao estresse oxidativo, metabolismo energético comprometido e processos inflamatórios, com destaque para metabólitos como ácido nicotínico, glutationa oxidada (GSSG) e N-óxido de trimetilamina (TMAO). Esses achados indicam um ambiente uterino menos eficiente e mais propenso a danos celulares e disfunção mitocondrial. Metabólitos como a dimetilarginina assimétrica (ADMA) foram observados em downregulation em ambos os grupos, sugerindo uma modulação compartilhada do fluxo sanguíneo uterino, com maior eficácia nas vacas EHF. Cistationina e taurina, também em downregulation, indicaram que vacas EHF possuem uma regulação antioxidante mais eficiente, enquanto as vacas ELF apresentaram uma resposta menos eficaz ao estresse oxidativo. Este estudo revelou diferenças metabólicas marcantes no PS de touros HF e LF, que influenciam diretamente o ambiente uterino das vacas tratadas com PS. Nas vacas EHF, as vias metabólicas relacionadas ao metabolismo energético e ao controle do estresse oxidativo foram mais eficientes, promovendo um ambiente mais favorável ao sucesso reprodutivo. Em contraste, as vacas ELF apresentaram maior exposição ao estresse oxidativo e a processos inflamatórios. Vacas tratadas com PS de touros HF apresentaram aumento no fluxo sanguíneo do CL , entretanto, o local de administração do PS não interferiu nessa característica. Esses resultados abrem caminhos para novas pesquisas e para o desenvolvimento de tecnologias que possam otimizar o uso de PS na melhoria da eficiência reprodutiva.