Proyectos Universitarios
Caracterización del tracto reproductor femenino, fertilización in vitro y evaluación de la presencia de células progenitoras de la línea germinal en los ovarios y testículos de los murciélagos filostómidos: A. jamaicensis, S.lilium y G. soricina
Norma Angélica Moreno Mendoza
Instituto de Investigaciones Biomédicas
Área de las Ciencias Biológicas, Químicas y de la Salud

Datos curatoriales

Nombre de la colección

Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT)

Responsables de la colección

Ing. César Núñez Hernández; L.I. Ivonne García Vázquez

Colección asociada

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Responsables de la colección asociada

@collection_responsible@

Dependencia

Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA)

Institución

Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)

Identificador único (URN)

DGAPA:PAPIIT:IN205011

Datos del proyecto

Nombre del proyecto

Caracterización del tracto reproductor femenino, fertilización in vitro y evaluación de la presencia de células progenitoras de la línea germinal en los ovarios y testículos de los murciélagos filostómidos: A. jamaicensis, S.lilium y G. soricina

Responsables

Norma Angélica Moreno Mendoza

Año de convocatoria

2011

Clave del proyecto

IN205011

Dependencia participante

Instituto de Investigaciones Biomédicas

Palabras clave

@keywords@

Área

Área de las Ciencias Biológicas, Químicas y de la Salud

Disciplina

Biología celular y microbiología

Especialidad

Biología del desarrollo

Modalidad

a) Proyectos de investigación

Síntesis

La mayoría de los estudios relacionados con la biología del tracto reproductor y de los gametos en mamíferos han sido descritos en una gran variedad de modelos experimentales como el ratón, rata y conejo, así como en el humano. Para el caso de los murciélagos, el conocimiento sobre esta área es prácticamente nulo y en la actualidad se está incrementando la utilización de estos organismos como animales de experimentación principalmente en estudios relacionados con aspectos de la reproducción. Dentro de este esquema, muestra especial interés las especies de las familias Phyllostomatidae, quienes presentan características en sus patrones de reproducción semejantes en muchos aspectos a la mayoría de los primates. Dentro de las estrategias reproductoras de los murciélagos, no se puede hablar de un patrón típico debido a que las diferentes especies enfrentan condiciones ambientales variables, por lo que han desarrollado diversas adaptaciones morfológicas e incluso novedosas conductas reproductoras. Una de las más relevantes características de estos organismos es su asimetría anatómica y funcional de los órganos reproductores femeninos ya que son más frecuentes que lo registrado en cualquier orden de mamíferos. En cuanto a la organización general del tracto reproductor femenino en murciélagos, este consiste de dos ovarios, dos oviductos, un útero, un cérvix y una vagina. Sin embargo, en este marco básico, existen muchas especializaciones anatómicas y funcionales. La funcionalidad de los ovarios es variable en murciélagos y aunque la mayoría presenta actividad ovárica en ambos ovarios, algunas especies pueden ovular consistentemente desde uno solo, por lo que el ovario funcional suele ser de mayor tamaño. La ovulación, dependiendo de la especie, puede o no presentarse una estimulación diferencial dentro de los cuernos uterinos cuya finalidad es transportar al óvulo a través de los mismos donde se llevara a cabo la fertilización y posteriormente el zigoto será transportado al útero donde se implantara para continuar con su desarrollo. El útero de los murciélagos, como el de otros mamíferos es el órgano esencial para la reproducción, en esta estructura ocurre la implantación del embrión y se lleva a cabo la gestación. Histológicamente, el útero de los quirópteros está constituido por un estroma el cual da sostén al conjunto de células que lo conforman, fibras musculares, vasos sanguíneos y presenta una serie de glándulas tubulares que secretan hormonas necesarias para que se lleven a cabo los cambios en el endometrio. En el caso de la especie Glossophaga soricina, los ciclos de no preñes están determinados por una menstruación verdadera, mientras que en Artibeus jamaicensis y Sturnira lilium se presenta un ciclo estral constituido por una fase folicular y una fase lútea. Por lo general, en el útero se implanta y desarrolla un embrión y ocasionalmente dos. El desarrollo embrionario in vivo en algunas especies que componen el género Phyllostomidae, se ha descrito e ilustrado, mientras que el desarrollo in vitro se ha estudiado con poco éxito. Se han realizado diversas investigaciones para entender la biología y longevidad de los gametos de murciélagos basándose en su morfología y pruebas bioquímicas. Se ha concluido que tanto las hembras como los machos presentan mecanismos reproductivos especializados para mantener la viabilidad de los gametos. _x000D_ En estudios previos realizados en nuestro laboratorio, encontramos que en ambos ovarios de las especies A. jamaicensis, G. soricina y S. lilium están presentes un grupo de células indiferenciadas localizadas en la región cortical cuyas características morfológicas concuerdan a las anunciadas en estudios referentes a una posible neo-ovogénesis que sostienen la renovación folicular postnatal. Estas células, las cuales denominamos células germinales corticales adultas (CGCA), presentan características morfológicas de células germinales primordiales y son afines a marcadores de línea germinal (vasa, fragilis, stella), células stem (c-kit y Oct4) y células en proliferación (H3). De acuerdo con este hallazgo, se ha planteado la posibilidad de que estas células indiferenciadas podrían estar contribuyendo a la renovación folicular por un mecanismo de neo-ovogénesis. Esto podría llevar al aporte de conocimiento sobre la controversia que actualmente existe sobre algunos conceptos en la biología reproductiva como el hecho de que la ovogénesis después del parto no tiene lugar en mamíferos, es decir, que la regeneración de ovocitos no se lleva a cabo en la vida adulta. Considerando las estrategias reproductivas de los murciélagos filostómidos y las similitudes que estos presentan con los humanos y roedores, tales como presencia de útero simple, de ciclos estrales y menstruales, en términos comparativos representan un buen modelo de estudio para entender algunos mecanismos de regeneración, diferenciación crecimiento endometrial y apoptosis durante los cambios cíclicos que sufre el útero. Estos cambios en la morfología y fisiología del útero han llevado a pensar en la existencia de poblaciones de células progenitoras que participan en la continua remodelación de este epitelio. A este respecto, se han realizado estudios en su mayoría en modelos murinos, donde se han caracterizado células progenitoras en la región del estroma. Sin embargo, en murciélagos no existen hasta la fecha reportes que indiquen la presencia de células involucradas en la remodelación del epitelio uterino. _x000D_ Es claro que la mayoría de los hallazgos relacionados con la biología del tracto reproductor de los mamíferos, así como de los gametos y regeneración celular se han descrito en roedores, por lo que es importante considerar estos mecanismos en otras especies. En el presente proyecto, empleamos al murciélago como modelo cuyo patrón de desarrollo es similar a otros mamíferos, con el fin de elucidar algunos mecanismos relacionados con la posible auto-renovación de la línea germinal en el ovario adulto, ampliar el conocimiento sobre la participación de células progenitoras durante la remodelación del epitelio uterino y contribuir al conocimiento relacionado con estrategias para el mantenimiento in vitro del desarrollo embrionario en fauna silvestre._x000D_ En general, los criterios a seguir para llevar a cabo nuestros estudios serán morfológicos (microscopía de luz y electrónica), moleculares (Diseño de oligonucleotidos, PCR, RT-PCR semicuantitativo y cuantitativo y WesternBlot), citoquímicos (detección de proteínas, citometría de flujo, técnicas estándar de apoptosis y proliferación y microscopia confocal). Se estandarizaran técnicas de cultivo celular, capacitación de espermatozoides, viabilidad de ovocitos, fertilización in vitro, mantenimiento in vitro del desarrollo embrionario temprano, disgregación-reagregación celular, depleción de células germinales primordiales y trasplante celular._x000D_

Contribución

El orden Rodentia (ratones y ratas), se ha utilizado como el modelo más común para estudiar los mecanismos de auto-renovación de ovocitos (neovogénesis), la remodelación del epitelio uterino y fertilización in vitro debido al corto tiempo de gestación, el gran numero de progenie y el conocimiento genético que han generado. Sin embargo, aunque el conocimiento adquirido en este orden es de gran valor, es importante considerar que los roedores presentan toda una serie de adaptaciones reproductivas y de desarrollo. Es decir, que un cuadro completo del desarrollo sexual de los mamíferos no puede obtenerse estudiando una o dos especies dentro de un solo orden._x000D_ _x000D_ Entre los mamíferos, los murciélagos ocupan el segundo orden más diverso en cuanto a especies se refiere (solo después de Rodentia), y en la actualidad los especialistas coinciden en afirmar que existen más de mil especies alrededor del mundo. En México contamos con una gran riqueza de quiropterofauna, 140 especies, agrupadas en ocho familias, siendo la familia Phyllostomidae la de mayor biodiversidad (55 spp). Dentro de esta familia no se puede hablar de un patrón de reproducción típico debido a la notable variedad de gremios tróficos, así como por sus adaptaciones morfológicas e incluso novedosas conductas reproductivas que presentan sus miembros. Al igual que todos los mamíferos, los murciélagos poseen pelo y sus crías nacen vivas de la madre tras un periodo de gestación variable dependiendo de la especie y se alimentan en las primeras etapas de su desarrollo de leche materna. A diferencia de otros mamíferos de tamaño pequeño, los murciélagos tienen un periodo de gestación relativamente largo, que oscila entre 50 días hasta los 11 meses. _x000D_ _x000D_ A pesar de que el conocimiento sobre patrones reproductivos en varias especies de murciélagos es extenso, mecanismos de auto-renovación celular, específicamente neovogénesis, de remodelación del epitelio uterino y fertilización in vitro son prácticamente nulos. _x000D_ _x000D_ Considerando las características morfo-funcionales del tracto reproductor de algunos murciélagos filostómidos, y las similitudes que estos presentan con los humanos y roedores, tales como presencia de útero simple y de ciclos estrales y menstruales, en términos comparativos representa un buen modelo de estudio. Además dentro del filo de los mamíferos los quirópteros exhiben una amplia variedad de características en el ovario que son inusuales. Dentro de este contexto, recientemente se ha establecido en roedores que células germinales primordiales indiferenciadas pueden permanecer en el ovario adulto y contribuir al desarrollo folicular. Sin embargo, en otros mamíferos este hecho no es claro, y la interrogante sobre la neovogénesis en el ovario adulto de los mamíferos permanece controversial. _x000D_ _x000D_ Los murciélagos, también por sus patrones reproductores, pueden utilizarse como modelo para estudios relacionados con la fertilidad in vitro y la biología del desarrollo en mujeres con problemas de fertilidad. La hembra de la especie Glossophaga soricina presenta ciclo menstrual mientras que las especies Artibeus jamaicensis y Sturnira lilium presentan ciclo estral. El desarrollo del embrión se lleva a cabo en el oviducto y su implantación en el útero. _x000D_ Durante los últimos años se han desarrollado diferentes métodos de maduración in vitro (MIV), fertilización in vitro (FIV) y cultivo in vitro de embriones (CIV) para la mayoría de las especies domesticas de interés zootécnico (bovinos, ovinos, cerdos y equinos), sin embargo no existen protocolos enfocados a especies de fauna silvestre. Por lo anterior, aún no se conoce mucho acerca de los mecanismos reproductores tanto in vivo como in vitro de estas especies. Dentro de este campo, tampoco se conocen ampliamente los mecanismos que modifican o que alteran el desarrollo fisiológico y morfológico del embrión. Los estudios que se pretenden realizar, podrían constituir un recurso importante para ampliar y mejorar el conocimiento sobre el estudio del desarrollo embrionario temprano, generando información reciente en especies de fauna silvestre que constituyen una parte importante de la biodiversidad de nuestro país. _x000D_ _x000D_

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Fecha de actualización: 2017-03-13 00:00:00.0
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