[en] Aging, as well as other acquired damaging conditions lead to impaired ovarian function. Nevertheless, even when the ovaries lose their ability to ovulate, they might contain a residual pool of quiescent follicles that could be rescued. Soluble factors secreted by stem cells could provide an adequate ovarian environment to maintain and promote follicular growth. Therefore, the present study aimed to assess the regenerative effects of different sources of stem cell-secreted factors on mice models of ovarian damage induced by chemotherapy and physiological aging. Mouse models of Diminished Ovarian Reserve (DOR) and Premature Ovarian Insufficiency (POI) were established by chemotherapy, and animals were treated with peripheral blood plasma (PB plasma), plasma rich in bone marrow-derived stem cell-secreted factors (BMDSC plasma), or plasma rich in umbilical cord stem cell-secreted factors (UCB plasma). We also evaluated the effects of the additional growth factors enclosed in platelets released through activation of plasmas. BMDSC and UCB plasma induced microvessel formation and cell proliferation, and reduced apoptosis in ovarian tissue, rescuing follicular development and fertility in DOR and POI models. Activation of these plasmas further enhanced these effects. Activated BMDSC (aBMDSC) plasma was the most potent treatment, inducing ovarian rescue in both models. Due to the differences between mouse and human ovaries, we validated the most beneficial plasma treatment, aBMDSC plasma, in human tissue from poor responder patients xenografted in mice. This plasma promoted human follicle development and regenerated the ovarian stroma, corroborating the effects observed in mice. Although our DOR and POI models are useful for evaluating treatments, an increasing number of women are delaying the age of childbearing, suffering age-related infertility. To evaluate the effects of new therapies on these patients, preclinical studies in appropriate animal models are needed. Thus, we characterized a physiological reproductive aging mouse model of different stages of women's reproductive life. We observed that follicular activation, growth, and stromal status reduce as age increases, leading to impaired oocyte and embryo quantity and quality. Moreover, in our initial studies, we tested the plasmas by systemic administration for two weeks, a regimen that would prove challenging in a future clinical setting. Thus, we aimed to evaluate if a single intraovarian injection of the most beneficial treatment could improve ovarian function. We observed that an intraovarian injection of aBMDSC promoted follicle activation and development. Further, aBMDSC rescued fertility in older mice by enhancing the quantity and quality of oocytes and supporting embryo development. In conclusion, our results suggest that plasmas rich in stem cell-secreted factors could positively impact the fertility treatment of patients with impaired ovarian function and few reproductive options.

[es] El envejecimiento y otras condiciones de daño adquiridas, como los tratamientos oncológicos, conducen a un deterioro de la función ovárica. Sin embargo, incluso cuando los ovarios dañados pierden su capacidad de ovular, permanece un conjunto residual de folículos quiescentes que podrían ser rescatados y desarrollados en un nicho ovárico adecuado, dando lugar a ovocitos maduros. Los factores solubles secretados por las células madre podrían proporcionar un entorno ovárico adecuado para mantener y promover el crecimiento folicular. Por lo tanto, la presente tesis doctoral tuvo como objetivo evaluar los efectos regenerativos de diferentes fuentes de factores secretados por células madre en modelos de ratón de daño ovárico inducido por quimioterapia y envejecimiento fisiológico. En primer lugar, se establecieron modelos de ratón de reserva ovárica disminuida (DOR) y de insuficiencia ovárica prematura (POI) mediante una dosis de quimioterapia reducida o estándar. A continuación, se inyectó a los animales de cada modelo (a través de la vena de la cola) plasma de sangre periférica (plasma PB), plasma rico en factores secretados por células madre derivadas de la médula ósea (plasma BMDSC) o plasma rico en factores secretados por células madre umbilicales (plasma UCB) durante dos semanas en días alternos. También se evaluó el efecto de la activación del plasma para liberar factores de crecimiento adicionales contenidos en las plaquetas. La infusión de BMDSC y plasma UCB indujo la formación de microvasos y la proliferación celular y redujo la apoptosis en el tejido ovárico, rescatando el desarrollo folicular y la fertilidad en los modelos DOR y POI. La activación del plasma potenció estos efectos. El plasma activado de BMDSC fue el tratamiento más potente, induciendo el rescate ovárico en ambos modelos. El análisis proteómico indicó que estos efectos podrían estar mediados por factores solubles relacionados con el ciclo celular/apoptosis, la expresión génica, la transducción de señales, la comunicación celular, la respuesta al estrés y la reparación del ADN. Debido a las diferencias entre los ovarios humanos y los de los ratones, validamos el tratamiento con plasma más beneficioso, el plasma de BMDSC activado, en tejido humano procedente de pacientes baja respondedoras xenotrasplantado en ratones. Este plasma promovió el desarrollo del folículo humano y regeneró el estroma ovárico, corroborando los efectos observados en los modelos animales. Aunque los modelos DOR y POI son útiles para evaluar tratamientos para el rescate de la fertilidad, cada vez son más las mujeres que retrasan la edad de tener hijos, sufriendo infertilidad relacionada con la edad. Para evaluar los efectos de las nuevas terapias en estas pacientes, se necesitan estudios preclínicos en modelos animales adecuados. Por lo tanto, se propuso caracterizar un modelo de ratón de envejecimiento reproductivo fisiológico que muestra la mayoría de las características ováricas de las diferentes etapas de la vida reproductiva de la mujer: joven, edad materna avanzada (AMA) y envejecida. Se observó que la activación folicular, el crecimiento y el estado del estroma se reducían a medida que aumenta la edad, lo que conlleva un deterioro de la cantidad y calidad de los ovocitos y embriones. Este modelo permitió evaluar los efectos regenerativos de los tratamientos con plasma en la infertilidad relacionada con la edad. Además, en los estudios anteriores, se testó el efecto de los plasmas mediante la administración sistémica a través de la vena de la cola del animal durante dos semanas, lo que suponía un reto para la futura aplicación de esta terapia en la práctica clínica. Por ello, se propuso evaluar si una única inyección intraovárica del tratamiento más beneficioso, el plasma BMDSC activado que combina el los factores secretados por las plaquetas y las células madre de la médula ósea (aBMDSC), podía mejorar la función ovárica. Se observó que una única inyección intraovárica de aBMDSC promovía la activación y el desarrollo de los folículos en ratones jóvenes, AMA y viejos. Además, la inyección de aBMDSC rescató la fertilidad en los ratones más añosos al mejorar la cantidad y la calidad de los ovocitos maduros ovulados y promover el desarrollo temprano del embrión hasta la fase de blastocisto en todas las edades evaluadas. Estos resultados de fertilidad se asociaron positivamente con la función mitocondrial, ya que el tratamiento aumentó el número de copias de ADN mitocondrial y redujo el daño oxidativo y la apoptosis. Por último, los efectos observados por el análisis histológico fueron respaldados a nivel proteómico. En conclusión, nuestros resultados sugieren que los plasmas ricos en factores secretados por las células madre podrían tener un impacto positivo en el tratamiento de la fertilidad de las pacientes con una función ovárica deteriorada y pocas opciones reproductivas, proporcionando un entorno que apoye el crecimiento del folículo y el rescate de la fertilidad. Especialmente la combinación de factores secretados por células madre de la médula ósea y factores de crecimiento contenidos en las plaquetas parece ser el tratamiento más prometedor debido a sus potentes efectos regenerativos y la facilidad de obtenerlos como fuente autóloga de la paciente.