Published March 15, 2018 | Version v1
Publication Open

Production of blastocysts following in vitro maturation and fertilization of dromedary camel oocytes vitrified at the germinal vesicle stage

Creators

  • 1. Cairo University
  • 2. Agricultural Genetic Engineering Research Institute

Description

Cryopreservation of oocytes would serve as an alternative to overcome the limited availability of dromedary camel oocytes and facilitate improvements in IVP techniques in this species. Our goal was to develop a protocol for the vitrification of camel oocytes at the germinal vesicle (GV) stage using different cryoprotectant combinations: 20% EG and 20% DMSO (VS1), 25% EG plus 25% DMSO (VS2) or 25% EG and 25% glycerol (VS3) and various cryo-carriers; straws or open pulled-straw (OPS) or solid surface vitrification (SSV); and Cryotop. Viable oocytes were cultured in vitro for 30 h. Matured oocytes were fertilized with epididymal spermatozoa and then cultured in vitro in modified KSOMaa medium for 7 days. Survival and nuclear maturation rates were significantly lower (P ≤ 0.05) in oocytes exposed to VS3 (44.8% and 34.0%, respectively) than those exposed to VS1 (68.2% and 48.0%, respectively) and VS2 (79.3% and 56.9%, respectively). Although recovery rates were significantly lower (P ≤ 0.05) in SSV and Cryotop vitrified oocytes (66.9% to 71.1%) than those vitrified by straws with VS1 or VS2 solutions (86.3% to 91.0%), survival rates were higher in the SSV and Cryotop groups (90.7% to 94.8%) than in the straw and OPS groups (68.2% to 86.5%). Among vitrified groups, maturation and fertilization rates were the highest in the Cryotop-VS2 group (51.8% and 39.2%, respectively). These values were comparable to those seen in the controls (59.2% and 44.6%, respectively). Cleavage (22.5% to 27.9%), morula (13.2% to 14.5%), and blastocyst (6.4% to 8.5%) rates were significantly higher (P ≤ 0.05) in SSV and Cryotop groups than in straws. No significant differences were observed in these parameters between the Cryotop and control groups. We report for the first time that dromedary oocytes vitrified at the GV-stage have the ability to be matured, fertilized and subsequently develop in vitro to produce blastocysts at frequencies comparable to those obtained using fresh oocytes.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

سيكون الحفظ بالتبريد للبويضات بديلاً للتغلب على محدودية توافر بويضات الجمل وتسهيل التحسينات في تقنيات IVP في هذا النوع. كان هدفنا هو تطوير بروتوكول لتزجيج بويضات الإبل في مرحلة الحويصلة الجرثومية (GV) باستخدام مجموعات مختلفة من المواد الواقية من البرد: 20 ٪ EG و 20 ٪ DMSO (VS1)، 25 ٪ EG بالإضافة إلى 25 ٪ DMSO (VS2) أو 25 ٪ EG و 25 ٪ جلسرين (VS3) ومختلف حاملات البرد ؛ القش أو القش المسحوب المفتوح (OPS) أو تزجيج السطح الصلب (SSV) ؛ و Cryotop. تم استزراع البويضات القابلة للحياة في المختبر لمدة 30 ساعة. تم تخصيب البويضات الناضجة بالحيوانات المنوية البربخية ثم تم استزراعها في المختبر في وسط KSOMaa المعدل لمدة 7 أيام. كانت معدلات البقاء والنضج النووي أقل بكثير (P ≤ 0.05) في البويضات المعرضة لـ VS3 (44.8 ٪ و 34.0 ٪ على التوالي) من تلك المعرضة لـ VS1 (68.2 ٪ و 48.0 ٪ على التوالي) و VS2 (79.3 ٪ و 56.9 ٪ على التوالي). على الرغم من أن معدلات الاسترداد كانت أقل بكثير (P ≤ 0.05) في البويضات المزججة SSV و Cryotop (66.9 ٪ إلى 71.1 ٪) من تلك المزججة بالقش بمحاليل VS1 أو VS2 (86.3 ٪ إلى 91.0 ٪)، كانت معدلات البقاء على قيد الحياة أعلى في مجموعات SSV و Cryotop (90.7 ٪ إلى 94.8 ٪) منها في مجموعات القش و OPS (68.2 ٪ إلى 86.5 ٪). من بين المجموعات المزججة، كانت معدلات النضج والإخصاب هي الأعلى في مجموعة Cryotop - VS2 (51.8 ٪ و 39.2 ٪ على التوالي). كانت هذه القيم قابلة للمقارنة مع تلك التي شوهدت في الضوابط (59.2 ٪ و 44.6 ٪ على التوالي). كانت معدلات الانقسام (22.5 ٪ إلى 27.9 ٪)، ومورولا (13.2 ٪ إلى 14.5 ٪)، والكيسة الأريمية (6.4 ٪ إلى 8.5 ٪) أعلى بكثير (P ≤ 0.05) في مجموعات SSV و Cryotop منها في القش. لم يلاحظ وجود فروق ذات دلالة إحصائية في هذه المعلمات بين Cryotop ومجموعات التحكم. نبلغ لأول مرة أن البويضات الجرثومية المزججة في مرحلة GV لديها القدرة على أن تنضج وتخصب ثم تتطور في المختبر لإنتاج الكيسات الأريمية على ترددات مماثلة لتلك التي تم الحصول عليها باستخدام البويضات الطازجة.

Translated Description (French)

La cryoconservation des ovocytes servirait d'alternative pour surmonter la disponibilité limitée des ovocytes de chameau dromadaire et faciliter l'amélioration des techniques de PIV chez cette espèce. Notre objectif était de développer un protocole pour la vitrification des ovocytes de chameau au stade de la vésicule germinale (VG) en utilisant différentes combinaisons de cryoprotecteurs : 20% EG et 20% DMSO (VS1), 25% EG plus 25% DMSO (VS2) ou 25% EG et 25% glycérol (VS3) et divers cryoporteurs ; pailles ou paille ouverte (OPS) ou vitrification de surface solide (SSV) ; et Cryotop. Des ovocytes viables ont été cultivés in vitro pendant 30 h. Les ovocytes matures ont été fécondés avec des spermatozoïdes épididymaires, puis cultivés in vitro dans du milieu KSOMaa modifié pendant 7 jours. Les taux de survie et de maturation nucléaire étaient significativement plus faibles (P ≤ 0,05) dans les ovocytes exposés à VS3 (44,8 % et 34,0 %, respectivement) que ceux exposés à VS1 (68,2 % et 48,0 %, respectivement) et VS2 (79,3 % et 56,9 %, respectivement). Bien que les taux de récupération aient été significativement plus faibles (P ≤ 0,05) dans les ovocytes vitrifiés SSV et Cryotop (66,9% à 71,1%) que ceux vitrifiés par des pailles avec des solutions VS1 ou VS2 (86,3% à 91,0%), les taux de survie ont été plus élevés dans les groupes SSV et Cryotop (90,7% à 94,8%) que dans les groupes paille et OPS (68,2% à 86,5%). Parmi les groupes vitrifiés, les taux de maturation et de fécondation étaient les plus élevés dans le groupe Cryotop-VS2 (51,8 % et 39,2 %, respectivement). Ces valeurs étaient comparables à celles observées chez les témoins (59,2 % et 44,6 %, respectivement). Les taux de clivage (22,5% à 27,9%), de morula (13,2% à 14,5%) et de blastocyste (6,4% à 8,5%) étaient significativement plus élevés (P ≤ 0,05) dans les groupes SSV et Cryotop que dans les groupes pailles. Aucune différence significative n'a été observée dans ces paramètres entre le groupe Cryotop et le groupe témoin. Nous rapportons pour la première fois que les ovocytes dromadaires vitrifiés au stade GV ont la capacité d'être mûris, fécondés et de se développer ensuite in vitro pour produire des blastocystes à des fréquences comparables à celles obtenues à l'aide d'ovocytes frais.

Translated Description (Spanish)

La crioconservación de ovocitos serviría como alternativa para superar la limitada disponibilidad de ovocitos de camello dromedario y facilitar las mejoras en las técnicas de IVP en esta especie. Nuestro objetivo era desarrollar un protocolo para la vitrificación de ovocitos de camello en la etapa de vesícula germinal (GV) utilizando diferentes combinaciones de crioprotectores: 20% EG y 20% DMSO (VS1), 25% EG más 25% DMSO (VS2) o 25% EG y 25% glicerol (VS3) y varios crioportadores; pajitas o pajitas abiertas (OPS) o vitrificación de superficie sólida (SSV); y Cryotop. Los ovocitos viables se cultivaron in vitro durante 30 h. Los ovocitos maduros se fertilizaron con espermatozoides epididimarios y luego se cultivaron in vitro en medio KSOMaa modificado durante 7 días. Las tasas de supervivencia y maduración nuclear fueron significativamente más bajas (P ≤ 0.05) en los ovocitos expuestos a VS3 (44.8% y 34.0%, respectivamente) que los expuestos a VS1 (68.2% y 48.0%, respectivamente) y VS2 (79.3% y 56.9%, respectivamente). Aunque las tasas de recuperación fueron significativamente más bajas (P ≤ 0.05) en ovocitos vitrificados con SSV y Cryotop (66.9% a 71.1%) que los vitrificados por pajitas con soluciones VS1 o VS2 (86.3% a 91.0%), las tasas de supervivencia fueron más altas en los grupos SSV y Cryotop (90.7% a 94.8%) que en los grupos de pajitas y OPS (68.2% a 86.5%). Entre los grupos vitrificados, las tasas de maduración y fertilización fueron las más altas en el grupo Cryotop-VS2 (51.8% y 39.2%, respectivamente). Estos valores fueron comparables a los observados en los controles (59,2% y 44,6%, respectivamente). Las tasas de escisión (22.5% a 27.9%), mórula (13.2% a 14.5%) y blastocisto (6.4% a 8.5%) fueron significativamente más altas (P ≤ 0.05) en los grupos de SSV y Cryotop que en las pajitas. No se observaron diferencias significativas en estos parámetros entre los grupos Cryotop y de control. Informamos por primera vez que los ovocitos de dromedario vitrificados en la etapa GV tienen la capacidad de madurar, fertilizarse y posteriormente desarrollarse in vitro para producir blastocistos a frecuencias comparables a las obtenidas con ovocitos frescos.

Files

journal.pone.0194602&type=printable.pdf

Files (1.2 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:58c3bc05f13225b6dfec404d515f55ba
1.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
إنتاج الكيسات الأريمية بعد النضج في المختبر وتخصيب بويضات الجمل العربي المزجج في مرحلة الحويصلة الجرثومية
Translated title (French)
Production de blastocystes après maturation et fécondation in vitro d'ovocytes de chameau dromadaire vitrifiés au stade de la vésicule germinale
Translated title (Spanish)
Producción de blastocistos después de la maduración y fertilización in vitro de ovocitos de camello dromedario vitrificados en la etapa de vesícula germinal

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2793544099
DOI
10.1371/journal.pone.0194602

Is supplement to
https://openalex.org/W2613182052 (Other)
https://openalex.org/W2500952426 (Other)
https://openalex.org/W2393178984 (Other)
https://openalex.org/W2369464265 (Other)
https://openalex.org/W2367612637 (Other)
https://openalex.org/W2359048398 (Other)
https://openalex.org/W2089778259 (Other)
https://openalex.org/W2075011773 (Other)
https://openalex.org/W2074395228 (Other)
https://openalex.org/W2048332595 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W109903522
  • https://openalex.org/W1601444578
  • https://openalex.org/W1849071038
  • https://openalex.org/W1966263664
  • https://openalex.org/W1974173618
  • https://openalex.org/W1974882159
  • https://openalex.org/W1978525874
  • https://openalex.org/W1986718943
  • https://openalex.org/W1987720030
  • https://openalex.org/W1999646916
  • https://openalex.org/W2002888474
  • https://openalex.org/W2005972887
  • https://openalex.org/W2008651782
  • https://openalex.org/W2009057295
  • https://openalex.org/W2010614833
  • https://openalex.org/W2011149030
  • https://openalex.org/W2017723522
  • https://openalex.org/W2019918299
  • https://openalex.org/W2021062181
  • https://openalex.org/W2025599241
  • https://openalex.org/W2027293803
  • https://openalex.org/W2035991284
  • https://openalex.org/W2036422494
  • https://openalex.org/W2038192428
  • https://openalex.org/W2040921495
  • https://openalex.org/W2045249886
  • https://openalex.org/W2047270900
  • https://openalex.org/W2050249664
  • https://openalex.org/W2054665534
  • https://openalex.org/W2055624916
  • https://openalex.org/W2063745332
  • https://openalex.org/W2068812485
  • https://openalex.org/W2070048620
  • https://openalex.org/W2077929896
  • https://openalex.org/W2078168852
  • https://openalex.org/W2086756265
  • https://openalex.org/W2088066597
  • https://openalex.org/W2090516828
  • https://openalex.org/W2098471482
  • https://openalex.org/W2112392835
  • https://openalex.org/W2121954636
  • https://openalex.org/W2122071524
  • https://openalex.org/W2124128749
  • https://openalex.org/W2124740130
  • https://openalex.org/W2126726494
  • https://openalex.org/W2126971047
  • https://openalex.org/W2145780187
  • https://openalex.org/W2160473171
  • https://openalex.org/W2162686384
  • https://openalex.org/W2163927849
  • https://openalex.org/W2163941208
  • https://openalex.org/W2166756911
  • https://openalex.org/W2554189630
  • https://openalex.org/W2557634711
  • https://openalex.org/W2738686860