[en] The assisted reproduction techniques have greatly improved over the last decades. However, there is still a long way to go until acceptable success rates are achieved. Developing strategies for reducing the cellular stress in vitro, together with a better understanding of signaling pathways involved in reproductive physiology and fertility, can provide new valuable insights in the field. The regulation of glucocorticoids (GCs) can be a candidate signaling pathway in this regard. GCs are steroid hormones that can inhibit reproduction during stress responses, but are also essential at baseline levels for important events of the female reproductive physiology, including ovulation, oocyte maturation or implantation. The role of GCs in reproduction is complex and seems to be different among species. The mechanisms involved in their regulation remain unclear, but most of their actions are attributed to the GC receptor, NR3C1, to the enzymes controlling GC availability, and immunophilins FKBP4 and FKBP5, involved in the regulation of the NR3C1 actions in the nucleus. Accordingly, the present thesis studies the role of the gene and protein expression of the GC receptor —and molecules involved in GC regulation— in the reproductive function, by determining its modulation in the female reproductive tract during reproductive events in vivo and in vitro. In this regard, we studied the GC regulatory expression in bovine oocytes and cumulus during in vitro maturation, vitrification, and supplementation with coenzyme Q10 (Q10), an endogenous molecule with important mitochondrial properties. Thus, we demonstrated that Q10 is beneficial for preserving the oocyte integrity after vitrification, exerts positive effects against apoptosis, and can influence the regulation of GCs in the female gamete. Moreover, we determined the changes in GC-related expression occurring at baseline level in the bovine endometrium and ampulla across different stages of the estrous cycle. These changes showed a spatiotemporal pattern that matched with reproductive events, suggesting a relevant role of GCs in the oviduct during the postovulatory phase. After this approach, we aimed to understand the influence of the male-female interaction in the expression of the GC regulation, by assessing the effects of natural mating, artificial insemination and seminal plasma infusion in the reproductive tract of preovulatory sows. According to our results, the natural mating induces a tight regulation for the restriction of the GC actions in the sperm reservoir which is not mimicked by artificial insemination. Finally, in the rabbit, an induced-ovulation species, we evaluated the modulation of NR3C1 in the female reproductive tract caused by the influence of the male-female interactions, and during different time points, corresponding to reproductive events such as ovulation, fertilization and presumed embryo developmental stages. We concluded that seminal plasma could trigger NR3C1 expression in the infundibulum, and mating increased NR3C1 in a spatiotemporal sequence corresponding to the assumed location of rabbit embryos. Overall, this thesis provides new knowledge about the complex GC regulation in reproduction and its modulation during reproductive events in different species. A better comprehension of this pathway may help to unravel the underlying mechanisms behind the stress influence on reproduction, find novel fertility biomarkers, and develop new potential strategies with reproductive purposes.

[es] Las técnicas de reproducción asistida han mejorado enormemente durante las últimas décadas. Sin embargo, todavía existe un largo que camino que recorrer hasta alcanzar tasas de éxito que sean aceptables. El desarrollo de estrategias para mitigar el estrés celular in vitro, junto con una mayor comprensión de rutas de señalización implicadas en la fisiología reproductiva y la fertilidad, puede proporcionar nuevas valiosas perspectivas para el ámbito. La regulación de los glucocorticoides (GCs) puede ser una ruta de señalización candidata en este sentido. Los GCs son hormonas esteroideas que pueden inhibir la reproducción durante las respuestas a estrés, pero que son esenciales a nivel basal para importantes eventos de la fisiología reproductiva en la hembra, incluida la ovulación, la maduración ovocitaria o la implantación. El papel de los GCs en la reproducción es complejo y parece variar en función de la especie. El mecanismo involucrado en su regulación no está claro por el momento, pero muchas de sus acciones se atribuyen al receptor de GCs, NR3C1, y también a las enzimas que controlan la disponibilidad de GCs, así como a las inmunofilinas FKBP4 y FKBP5, implicadas en la regulación de las acciones de NR3C1 en el núcleo. En consecuencia, en la presente tesis se estudia el papel de la expresión génica y proteica del receptor (y otras moléculas implicadas en la regulación de GCs) en la función reproductiva, mediante la determinación de su modulación en el tracto reproductivo de la hembra durante diferentes eventos reproductivos in vivo e in vitro. En este sentido, se estudió la expresión de la regulación de GCs en células del cúmulus y ovocitos de bovino sujetos a maduración in vitro, vitrificación y suplementación con coenzima Q10 (Q10), una molécula endógena con importantes propiedades a nivel mitocondrial. Así, se demostró que la Q10 es beneficiosa para la preservación de la integridad del ovocito post-vitrificación, que ejerce un efecto positivo contra la apoptosis, y que puede influir en la regulación de los GCs en el gameto femenino. Además, se determinaron los cambios en la expresión basal relacionada con los GCs en el endometrio y la ampolla del bovino, a largo de las diferentes fases del ciclo estral. Estos cambios mostraron un patrón espaciotemporal de coincidencia con los eventos reproductivos, sugiriendo una función relevante de los GCs en el oviducto durante la fase postovulatoria. Tras este enfoque, el objetivo fue entender la influencia de la interacción macho-hembra en la expresión de la regulación de GCs, evaluando los efectos de la monta natural, la inseminación artificial y la infusión con plasma seminal en el tracto reproductivo de cerdas en fase preovulatoria. De acuerdo a nuestros resultados, la monta natural induce una regulación muy controlada para la restricción de la acción de los GCs en el reservorio espermático, la cual no sucede tras la inseminación artificial. Finalmente, en conejo, especie de ovulación inducida, se evaluó la modulación de NR3C1 en el tracto reproductivo después de la interacción macho-hembra, y durante diferentes puntos temporales, que se corresponden con eventos reproductivos como la ovulación, la fecundación y los estadios embrionarios. Se concluyó que el plasma seminal puede inducir la expresión de NR3C1 en el infundíbulo, y que la monta natural aumenta NR3C1 en un patrón espaciotemporal coincidente con el de los embriones. En conjunto, esta tesis aporta nueva información sobre la compleja regulación de los GCs en la reproducción, y su modulación durante los eventos reproductivos en diferentes especies. Una mayor comprensión de esta ruta puede ayudar a descifrar los mecanismos subyacentes a la influencia del estrés en la reproducción, encontrar nuevos biomarcadores de fertilidad, así como desarrollar nuevas estrategias con fines reproductivos.