„Dojrzałość płciowa loszek a jakość oocytów” Piotr Pawlak

„Dojrzałość płciowa loszek a jakość oocytów”
Piotr Pawlak
Stypendysta projektu pt. „Wsparcie stypendialne dla doktorantów na kierunkach uznanych za
strategiczne z punktu widzenia rozwoju Wielkopolski”, Poddziałanie 8.2.2 Programu
Operacyjnego Kapitał Ludzki.
Tematyką wykonywanej pracy doktorskiej jest kompleksowa analiza jakości oocytów i
zarodków pozyskanych in vitro od dojrzałych i niedojrzałych płciowo świń. W ostatnich latach
zawraca się szczególną uwagę na źródło oocytów (żywienie, stan zdrowia, wiek, cechy
genetyczne dawczyni), a także warunki ich hodowli in vitro. Potencjał rozwojowy (jakość)
oocytu ma podstawowe znaczenie dla prawidłowego zapłodnienia oraz rozwoju przyszłego
zarodka. Wiadomo, że oocyty poddane hodowli w warunkach laboratoryjnych różnią się
istotnie pod względem wielu parametrów jakościowych od owulowanych naturalnie gamet, a
komórki jajowe pozyskiwane od niedojrzałych płciowo samic cechuje istotnie gorszy
potencjał rozwojowy. Przyczyny tego zjawiska nie są jednak do końca poznane. Tymczasem
problem jest istotny, gdyż obecnie niedojrzałe płciowo loszki stanowią około 70-80%
pogłowia i służą jako dawczynie materiału eksperymentalnego w wielu badaniach. Może to
prowadzić do obniżania efektywności stosowanych biotechnik od pierwszych ich etapów.
Poznanie przyczyn gorszego potencjału rozwojowego omawianych gamet przyczyniłoby się
do lepszego zrozumienia mechanizmów w nich zachodzących.
W pracy doktorskiej wyróżniono dwie grupy badawcze (osobniki dojrzałe i niedojrzałe
płciowo). Dotychczasowe badania nie koncentrowały się na szczegółowej analizie oocytów i
zarodków pozyskiwanych od powyższych grup zwierząt. W niniejszej pracy oocyty hodowane
w warunkach in vitro poddawane są analizom jakościowym i ilościowym, np.: analiza liczby
kopii mitochondrialnego DNA (technika real-time PCR), analiza ekspresji genów (real-time
PCR), a także częstość mutacji chromosomowych (metoda FISH), stężenie glutationu i
rozmieszczenie organelli. Wymienione powyżej czynniki wewnątrzkomórkowe stanowią
jedną część problemu badawczego. Do tej pory nie analizowano bezpośredniego środowiska
wzrostowego oocytów świni – płynu pęcherzykowego, którego substancje mają istotny wpływ
na wzrost i potencjał rozwojowy gamety. Analiza także jego parametrów (stężenie kwasów
tłuszczowych i hormonów) pozwoli na kompleksową ocenę i poszukiwanie przyczyn
obniżonego potencjału rozwojowego oocytów i zarodków z wielu płaszczyzn. W pracy
Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach
Europejskiego Funduszu Społecznego
wykazano, że oocyty loszek niedojrzałych płciowo wykazują zaburzenia dojrzewania
jądrowego (wyższa częstość mutacji chromosomowych) i cytoplazmatycznego w porównaniu
do oocytów loszek dojrzałych płciowo. Można przypuszczać, że wyższa zawartość kwasów
tłuszczowych w płynie pęcherzykowym, o znanym negatywnym wpływie na oocyty, jak
również zaburzenia migracji mitochondriów, niższy poziom transkryptów niektórych genów
markerowych i wyższa częstość śmierci komórkowej są czynnikami ograniczającymi
potencjał rozwojowy oocytów loszek niedojrzałych płciowo.
Szerokie badania z zakresu biologii rozrodu i genetyki mogą znacznie pomóc w
rozwiązywaniu problemu niepłodności we współczesnym świecie. Ponadto eksperymenty na
zwierzętach stanowią doskonały model wdrożeniowy do medycyny ludzkiej, a w świni
domowej pokłada się największe nadzieje ze względu na bliskość fizjologiczną z
człowiekiem. Zalety doskonalenia technik inżynierii komórkowej można mnożyć i przekładać
na różne płaszczyzny i dziedziny nauki, jednakże szczególnie należy podkreślić obszar
badań związanych z transgenezą i ksenotransplantacją. Wyniki w przyszłości mogą posłużyć
do podnoszenia efektywności tych procedur. Oczywiście nie można także pominąć
aplikacyjnego wykorzystania uzyskanych wyników w hodowli zwierząt gospodarskich.
Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach
Europejskiego Funduszu Społecznego