Efecto transgeneracional de la vitrificación sobre el proteoma de hígado en el modelo conejo (Oryctolagus cuniculus)

Abstract

[ES] En la actualidad, las elevadas tasas de infertilidad han propiciado un aumento del uso de las técnicas de reproducción asistida (ARTs), con más de 6,5 millones de nacimientos contabilizados el año 2013. Una herramienta fundamental dentro de las ARTs es la crioconservación, que permite el almacenamiento indefinido de gametos, embriones y tejido reproductivo mediante bajas temperaturas y el uso de crioprotectores. No obstante, diversos estudios recientes llevados a cabo sobre embriones preimplantacionales han demostrado que esta técnica induce modificaciones en el patrón de expresión proteica durante su desarrollo. Por ello, el objetivo de este trabajo fue determinar, en el modelo animal conejo, si las modificaciones en el perfil de expresión protéica de tejido hepático pueden ser heredables (transgeneracionales). Para ello el estudio se basa en la comparación de dos poblaciones derivados de individuos vitrificados (V) y control (C) en su segunda generación filial. Con tal fin, se realizó un análisis proteómico mediante espectrometría de masas de muestras hepáticas en individuos adultos de las poblaciones V y C. Se identificaron un total de 1492 proteínas. Tras el análisis con el programa InfernoRDN se obtuvieron 67 proteínas diferencialmente expresadas. De estas, 65 presentaban al menos un “fold change” de 1,2. Del análisis de las rutas KEGG destacar que, de todas las proteínas implicadas, 3 resultaron presentar interacciones (G1TAH7, G1T8G9, P79226), cada una con las otras dos, en rutas metabólicas, metabolismo del carbono, biosíntesis de aminoácidos y biosíntesis de antibióticos; mientras que, por otro lado, 2 proteínas (G1TBU9, G1TES6) presentaron interacciones en biosíntesis de antibióticos y degradación de valina, leucina e isoleucina. Todas estas proteínas se encontraron infra expresadas en las muestras de animales derivados de la vitrificación. De acuerdo con los resultados obtenidos, la técnica de crioconservación de embriones tempranos y su posterior transferencia para generar descendencia induce efectos transgeneracionales en los patrones de sintésis de proteínas del tejido hepático. Estos cambios parecen generar alteraciones del metabolismo lipídico y de los procesos de detoxificación.

[EN] Currently, the high rates of infertility have led to an increase in the use of assisted reproduction techniques (ARTs), with more than 6.5 million births accounted for in 2013. A fundamental tool within ARTs is cryopreservation, that allows the indefinite storage of gametes, embryos and reproductive tissue through low temperatures and the use of cryoprotectants. However, several recent studies carried out on preimplantation embryos have shown that this technique induces modifications in the protein expression pattern during its development. Therefore, the objective of this work was to determine, in the rabbit animal model, whether changes in the protein expression profile of liver tissue can be inherited (transgenerational). For this, the study is based on the comparison of two populations derived from vitrified (V) and control (C) individuals in their second filial generation. For this purpose, a proteomic analysis was carried out by mass spectrometry of liver samples in adult individuals of populations V and C. A total of 1492 proteins were identified. After analysis with the InfernoRDN program, 67 differentially expressed proteins were obtained. Of these, 65 had at least one "fold change" of 1.2. From the analysis of the KEGG routes, it should be noted that, of all the proteins involved, 3 were found to have interactions (G1TAH7, G1T8G9, P79226), each with the other two, in metabolic pathways, carbon metabolism, amino acid biosynthesis and antibiotic biosynthesis; while, on the other hand, 2 proteins (G1TBU9, G1TES6) presented interactions in antibiotic biosynthesis and degradation of valine, leucine and isoleucine. All these proteins were found infra expressed in animal samples derived from vitrification. According to the results obtained, the technique of cryopreservation of early embryos and their subsequent transfer to generate offspring induces transgenerational effects in the protein synthesis patterns of liver tissue. These changes seem to generate alterations in lipid metabolism and detoxification processes.

[CA] En l'actualitat, les elevades taxes d'infertilitat han propiciat un augment de l'ús de les tècniques de reproducció assistida (ARTs) , amb més de 6,5 milions de naixements comptabilitzats l'any 2013. Una ferramenta fonamental dins de les ARTs és la crioconservació, que permet l'emmagatzemament indefinit de gàmetes, embrions i teixit reproductiu per mitjà de baixes temperatures i l'ús de crioprotectors. No obstant això, diversos estudis recents duts a terme sobre embrions preimplantacionals han demostrat que esta tècnica induïx modificacions en el patró d'expressió proteica durant el seu desenrotllament. Per això, l'objectiu d'este treball va ser determinar, en el model animal conill, si les modificacions en el perfil d'expressió proteica de teixit hepàtic poden ser heretables (transgeneracionals). Per a això, l'estudi es basa en la comparació de dos poblacions derivats d'individus vitrificats (V) i control (C) en la seua segona generació filial. Amb tal fi, es va realitzar una anàlisi proteòmica per mitjà d'espectrometria de masses de mostres hepàtiques en individus adults de les poblacions V i C. Es van identificar un total de 1492 proteïnes. Després de l'anàlisi amb el programa InfernoRDN es van obtindre 67 proteïnes diferencialment expressades. D'estes, 65 presentaven almenys un fold change de 1,2. De l'anàlisi de les rutes KEGG destacar que, de totes les proteïnes implicades, 3 van resultar presentar interaccions (G1TAH7, G1T8G9, P79226), cada una amb les altres dos, en rutes metabòliques, metabolisme del carboni, biosíntesi d'aminoàcids i biosíntesi d'antibiòtics; mentres que, d'altra banda, 2 proteïnes (G1TBU9, G1TES6) van presentar interaccions en biosíntesi d'antibiòtics i degradació de valina, leucina i isoleucina. Totes estes proteïnes es van trobar infra expressades en les mostres d'animals derivats de la vitrificació. D'acord amb els resultats obtinguts, la tècnica de crioconservació d'embrions primerencs i la seua posterior transferència per a generar descendència induïx efectes transgeneracionals en els patrons de sintésis de proteïnes del teixit hepàtic. Estos canvis pareixen generar alteracions del metabolisme lipídic i dels processos de detoxificació.