Origine embrionale dell infertilità bovina Lodi

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1 Origine embrionale dell infertilità bovina Lodi Galli C, Colleoni S, Duchi R, Crotti G, Turini P, Aleandri R, Lazzari G Laboratorio di Tecnologie della Riproduzione, CIZ srl, Istituto Sperimentale Italiano Lazzaro Spallanzani, Via Porcellasco 7/F, Cremona, Italy Dip. Clinico Veterinario Università di Bologna

2 Il problema Riduzione della fertililità negli allevamenti intensivi da latte Il tasso di concepimento diminuisce dell 1% all anno (nel 1986 era del 60%, nel 2006 è del 40%)

3 CAUSE IPOFERTILITA Mortalità embrionale diretta (es. genetica) indiretta (es. condizioni fisiologiche non idonee) Problemi uterini Infezioni uterine (E. Coli) post partum (40%) Infiammazione sub-clinica persistente (>5% di neutrofili) Interazione utero-embrione Combinazione e/o interazione delle due sopra Ambientali Alimentazione Stato di salute degli animali Condizioni di allevamento Bassa priorità nei programmi di selezione

4 Cosa si sa sulla mortalità embrionale 90% degli ovociti vengono fecondati Mortalità precoce (fino a 16 giorni) 90% delle perdite avvengono tra 8 e 16 giorni Mortalità tardiva (tra 28 e 90 gg) 6-7%

5 Il progetto: origine embrionale dell infertilità bovina (Embryofert) RAZIONALE Aumento dei livelli di consaguineità nelle popolazioni bovine cosmopolite Possibile uso dell eterosi negli schemi riproduttivi bovini Evidenza sperimentale di campo dice che la fertilità migliora inseminando con un toro di razza diversa

6 Ipotesi sperimentale Embryofert Domanda: sono gli embrioni crossbred più vitali dei purebred? Per aumentrare un possibile effetto abbiamo scelto le situazioni estreme (frisona -bruna) Valutazioni in vitro Valutazioni in vivo (sono in corso di completamento)

7 Disegno sperimentale Embryofert modulo in vitro giorno 7 ovociti 6 Frisoni IVF 6 Bruni Purebred Crossbred -sviluppo preimpianto -conta cellule -conta differenziale - metabolismo am. acidi -espressione genica

8 Disegno sperimentale Embryofert modulo in vivo giorno 7 Ovociti 10 donatrici Padri Flushing Purebred donatrici D+12 transfer IVF Bruni Crossbred -% di sviluppo -dimensioni

9 Risultati modulo in vitro: sviluppo pre-impianto source of type of No Tot No of % cleaved % blastocyst %blastocyst oocytes embryos replicates oocytes (Cl/tot) D+7 (Bl/Cl) D+8 (Bl/Cl) abattoir purebred a 27.72a crossbred b 34.16b OPU* purebred a crossbred b * preliminary data

10 Risultati modulo in vitro: conta cellule embrioni PureBred CrossBred ICM Troph Total

11 Risultati modulo in vitro: metabolismo aminoacidi (1)

12 Risultati modulo in vitro: metabolismo aminoacidi (2)

13 Risultati modulo in vitro: gene expression profile (1) 1,4 1,2 PureBred CrossBred 1 0,8 0,6 * 0,4 * * 0,2 0 MnSod Ped Glut5 gp130 FGF4 IGFrI INFt Cx43 Bax G6PDH

14 Risultati modulo in vitro: gene expression profile (2) MnSOD! una superossidismutasi ed! indicativa dell"attivit# mitocondriale Gp130! una glicoproteina che costituisce parte del recettore del LIF Sia gp130 che l"fgf4 sono due geni implicati nelle fasi di sviluppo embrionale precoce

15 Prossimi obiettivi Se si confermeranno delle differenze si estenderà lo sviluppo in vivo fino a 25 gg (EMBRYOFERT) Validazione dell ipotesi sperimentale all interno di embrioni Purebred con differenti livelli di consanguineità (RIPROSEL) Valutazione in vitro dell infiammazione uterina sulla vitalità dell embrione (NUOVO PROGETTO)

16 Nuovo progetto: Infiammazione uterina e vitalità dell embrione bovino Effetto di endometriti sub-cliniche sulla vitalità dell embrione L embrione è in grado di esercitare una risposta immunitaria innata verso i batteri?

17 COLLABORAZIONI Francesca Houghton Wellcome Trust Fellow, University of Southampton (aminoacid metabolism) Martin Sheldon BBSRC Research Fellow and Professor of Veterinary Reproduction, Department of Veterinary Clinical Sciences The Royal Veterinary College, University of London (uterine inflammation)

18 Ringraziamento L'attività di sperimentazione è stata svolta nell'ambito del progetto di ricerca " Studio sull'origine embrionale dell'infertilità bovina" - EMBRIOFERTfinanziato con il Piano per la Ricerca e losviluppo 2005 della Regione Lombardia, DG Agricoltura