AGRIS - 

2023

Lebedeva, I.Yu. | Montvila, E.K. | Smekalova, A.A.

In cattle during early lactation, disturbances in liver function may occur, which lead to changes in the content of various metabolites in the blood and follicular fluid, including albumin and cholesterol, as well as to inhibition of the growth and development of ovarian follicles. The research aim was to study the proliferative and steroidogenic activity of bovine granulosa cells and their apoptotic changes in vitro when exposed to bovine serum albumin (BSA) and cholesterol in various concentrations. Cells isolated from follicles of 1-8 mm in diameter were cultured for 48 h in a serum-free medium containing BSA, 0.5-20.0 mg/mL, or cholesterol, 1-100 mcg/mL. After culturing, the concentration of estradiol-17beta and progesterone in the medium was determined, and the proliferative activity and apoptotic changes in the cells were assessed. Elevating the BSA content in the medium to 1-20 mg/mL led to an increase in the proportion of PCNA-positive granulosa cells 1.3-1.7 times compared to control (Р less than 0.05-0.001), and cholesterol had no effect on PCNA expression in these cells. At a concentration of 1-20 mg/mL, BSA reduced the proportion of Bax-positive cells in culture 1.5-2.3 times (Р less than 0.001), and cholesterol at a concentration of 5-100 mcg/ml reduced the level of these cells 1.3-1.5 times (Р less than 0.05-0.001) compared to control. In addition, BSA (10-20 mg/mL) decreased the concentration of estradiol-17beta in the culture medium 2.3-2.4 times (Р less than 0.05-0.001), while cholesterol (2-10 mcg/mL) increased this concentration 1.4 times (Р less than 0.05) compared to control. The results obtained indicate the possible participation of BSA and cholesterol in the regulation of folliculogenesis in cows by modulating the functional activity of granulosa cells. | У крупного рогатого скота в период ранней лактации могут происходить нарушения в работе печени, которые приводят к изменению содержания в крови и фолликулярной жидкости различных метаболитов, в том числе альбумина и холестерина, а также к торможению роста и развития овариальных фолликулов. Цель исследования - изучение пролиферативной и стероидогенной активности клеток гранулёзы коров и апоптотические изменения их in vitro при воздействии бычьего сывороточного альбумина (БСА) и холестерина в различных концентрациях. Клетки, выделенные из фолликулов диаметром 1-8 мм, культивировали в течение 48 ч в среде без сыворотки, содержащей БСА (0,5-20,0 мг/мл) или холестерин (1-100 мкг/мл). После культивирования определяли концентрацию эстрадиола-17бета и прогестерона в среде и оценивали пролиферативную активность и апоптотические изменения в клетках. Повышение содержания БСА в среде до 1-20 мг/мл приводило к росту доли PCNA-позитивных клеток гранулёзы в 1,3-1,7 раза относительно, по сравнению с контролем (Р меньше 0,05-0,001), а холестерин не влиял на экспрессию PCNAв этих клетках. При концентрации 1-20 мг/мл БСА уменьшал в 1,5-2,3 раза (Р меньше 0,001) долю Bax-позитивных клеток в культуре, а холестерин при концентрации 5-100 мкг/мл снижал уровень этих клеток в 1,3-1,5 раза (Р меньше 0,05-0,001) по сравнению с контролем. Кроме того, БСА (10-20 мг/мл) уменьшал в 2,3-2,4 раза (Р меньше 0,05-0,001) концентрацию эстрадиола-17бета в среде культивирования, тогда как холестерин (2-10 мкг/мл) повышал эту концентрацию в 1,4 раза (p меньше 0,05) по сравнению с контролем. Полученные результаты свидетельствуют о возможном участии БСА и холестерина в регуляции фолликулогенеза у коров путём модуляции функциональной активности клеток гранулёзы.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Nakidkina, A.N. | Kuz'mina, T.I.

In recent decades, work has been actively undetaken to develop, study the properties and application possibilities of various silicon compounds - the second most common element on our planet. Silicon and its dioxide (silica) demonstrate good biological compatibility and a wide range of physical and chemical properties, depending on the production and processing method. In particular, silicon dimethylglycerolate (SDMG) has transmucous and transcutaneous drug conductivity, and, as a hydrogel, may be of interest for the oocytes and embryos cultivation medium structuring and/or media for cryopreservation/thawing of gametes. The aim of this study was to examine the effect of SDMG at concentrations of 0.2% and 0.02% on the transmembrane potential of mitochondria and cell viability of bovine spermatozoa. Sperm subpopulations were assessed for (non)viability indicators (disrupted transmembrane potential of mitochondria, externalization of phosphatidylserine and plasma membrane integrity loss) by flow cytometry with two sets of fluorescent probes. Mitochondrial transmembrane potential was measured using 3,3ʼ-dihexyloxacarbocyanine iodide (DiOC 6 (3))/ethidium bromide, and externalization of phosphatidylserine - using Annexin V-FITC/propidium iodide pair. The results of this work indicate that SDMG in concentrations of 0.2% and 0.02% does not affect the transmembrane mitochondrial potential, externalization of phosphatidylserine or necrotic processes in the population of bovine spermatozoa. The data on the absence of cytotoxicity of SDMG for male gametes are obtained for the first time. Together with the data on a positive effect of this compound on the morphological parameters and the state of nuclear chromatin of porcine oocytes after intrafollicular vitrification, it should be concluded that SDMG is of interest for creating sperm cryopreservation/thawing media. | В последние десятилетия активно ведется работа по разработке, изучению свойств и возможностей применения различных соединений кремния - второго по распространенности элемента на нашей планете. Данный неметалл и его диоксид (кремнезем) демонстрируют хорошую биологическую совместимость, безопасность для живых организмов, а также большое разнообразие физико-химических свойств в зависимости от способа получения и обработки. В частности, диметилглицеролат кремния (ДМГК) обладает трансмукозной и транскутанной проводимостью лекарственных средств, а гидрогели на его основе могут представлять интерес в качестве компонента, структурирующего среды для культивирования ооцитов и эмбрионов и/или криоконсервации/оттаивания гамет. Цель исследования - изучение влияния ДМГК в концентрациях 0,2% и 0,02% на мембранный потенциал митохондрий и показатели жизнеспособности сперматозоидов быков. Основным методом исследования стала проточная цитофлуориметрия с использованием двух наборов флуоресцентных зондов: йодид 3,3ʼ-дигексилоксакарбоцианин (DiOC 6 (3))/этидиум бромид и Annexin V-FITC/пропидиум йодид. Результаты работы свидетельствуют, что ДМГК в концентрациях 0,2% и 0,02% не оказывает влияния на мембранный потенциал митохондрий, экстернализациюфосфатидилсерина и некротические процессы в популяции сперматозоидов быков. Впервые полученыданныеоб отсутствии цитотоксичности ДМГК для мужских гамет. Вкупе с данными о положительном влиянии данного соединения на морфологические показатели и состояние ядерного хроматина ооцитов свиней после интрафолликулярной витрификации следует заключить, что ДМГК представляет интерес при создании сред для криоконсервации/оттаивания сперматозоидов.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Singina, G.N. | Shedova, E.N., The L.K. Ehrnst All-Russia Research and Development Inst. of Animal Husbandry, Moscow Region

In vitro maturation (IVM) of the oocytes is an important step for in vitro embryo production (IVP). In vitro culture during maturation decreases oocyte quality and therefore, IVM conditions need to be improved. The objective was to study the effects of two-step IVM protocols to chromosome modifications and apoptotic events in mature oocytes and a quality of in vitro produced embryos. Oocyte-cumulus cells complexes (ОСС) were in vitro matured during 16 h in medium TC-199 complemented with 10% fetal bovine serum (FBS), 10 microgram/ml follicle-stimulating hormone and 10 microgram/ml luteinizing hormone, and then transferred to either medium TC-199 without gonadotropins (System 1) or Fert-TALP medium (System 2) for additional 8 h of IVM. After final IVM, nuclear state and apoptosis were checked in a part of the mature oocytes. IVF was performed on remaining OCC to analyze in vitro embryo development. No difference was observed in nuclear maturation rates between the systems 1 and 2 after 24 h IVM: 83.3% and 84.7% of the oocytes reached metaphase-II. Apoptosis rate were significantly lower in the oocytes matured in System 2 (11.7±0.7%) compared to System 1 (19.4±1.1%). In addition, blastocyst rate after 7 days of in vitro embryo development was significantly higher in System 2 (30.0±2.9%), than in System 1(17.4±0.4%). Oocyte cleavage rate, cell number and apoptosis rate in the blastocysts were similar in both IVM systems. In conclusion, two-step IVM system using final 8-hour maturation in Fert-TALP medium is more advantageous compared to a system including hormone-free TC-199 medium at the end of IVM. Fert-TALP IVM system decreased apoptosis rate in the oocytes and increased their competence to in vitro embryo development after IVF. | Экстракорпоральное созревание (in vitro maturation, IVM) - важный этап получения эмбрионов in vitro (in vitro embryo production, IVP). Условия среды, окружающей ооциты вне организма, критически влияют на качество яйцеклеток. Изучали влияние тестируемых условий на состояние хромосом и степень апоптотической дегенерации в созревающих ооцитах, а также на развитие и качество IVP эмбрионов. Ооцит-кумулюсные комплексы (ОКК) созревали в течение 16 ч в среде ТС-199, дополненной 10% фетальной бычьей сывороткой (ФБС), 10 мкг/мл фолликулостимулирующего (ФСГ) и 10 мкг/мл лютеинизирующего (ЛГ) гормонов. Затем ОКК переносили в среду ТС-199, содержащую только сыворотку (1-я система), либо в среду Fert-TALP (2-я система) и культивировали еще в течение 8 ч. Цитологический анализ не выявил влияния системы культивирования на завершение ядерного созревания. Доля МII ооцитов через 24 ч созревания была сходной в обеих группах и составляла в 1-й и 2-й системе 83,3 и 84,7% соответственно. Процент ооцитов с признаками апоптоза при их дозревания во 2-й системе был ниже (11,7±0,7%), чем в 1-й системе (19,4±1,1). Также обнаружено влияние условий созревания ооцитов на их развитие до стадии бластоцисты после оплодотворения in vitro. В случае переноса ОКК спустя 16 ч культивирования в среду ТС-199 выход бластоцист составлял 17,4±0,4%. Использование в соответствующий период культивирования среды Fert-TALP повышало этот показатель до 30,0±2,9%. При этом не было обнаружено различий между сравниваемыми вариантами по доле (%) начавших дробление, общему числу ядер и степени апоптоза в бластоцистах. Полученные данные свидетельствуют о том, что при двухфазном IVM культивирование ооцитов во вторую фазу созревания (8 ч) в среде Fert-TALP более предпочтительно, чем в среде ТС-199, содержащей ФБС. Использование указанных условий понижает апоптоз в зрелых ооцитах и повышает их способность к эмбриональному развитию после оплодотворения in vitro.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Stanislavovich, T.I. | Kuz'mina, T.I., All-Russia Research and Development Inst. of Farm Animal Genetics and Breeding, St. Petersburg

Currently, there is the possibility of more detailed studies to the study of oocytes and somatic cells (granulosa cells). The possibility to develop successful models of maturation of female gametes defines the possibility to improve existing methods for the selection of donor eggs and the search for new donor eggs. Oocyte maturation in vivo occurs with the participation of structural follicle elements and follicular fluid. Granulosa cells are widely used in bovine oocyte maturation systems and used in cloning and transgenesis technologies. Purpose of this study: to perform destructive changes granulosa cells in ovarian follicles of bovines (diameter of 3-5 mm), which contain growing(ВСВ-) or completed the growth phase of oocytes (ВСВ-). Method of the research is functional testing of oocytes using the vital dye BCB (brillant cresyl blue - diamond crystal blue). Viability indices in granulosa cells isolated from follicles that contain oocyte s that grow or complete the growth phase were determined by flow cytometry. The result. It was found, that cellsof granulosa from cow follicles are characterized by different indicators of apoptosis levels depending on the status of oocytes (completed growth and growing) isolated from these follicles. The proportion of apoptotic granulosa cells in bovine follicles of containing oocytes that completed the growth phase, exceeded that in follicles containing growing oocytes by 11% (29% vs. 18%, c:d P less 0.05). The data obtained using flow cytometry, allow us to evaluate the level of apoptosis in granulosa cells of bovine ovarian follicle as indicator of functional status of developing oocytes (growing or completed growth phases). This indicator can be used in prognosis of competencies for maturation of bovine oocytes. | В связи с совершенствованием клеточных репродуктивных технологий в современном животноводстве появилась возможность для более подробных исследований по изучению ооцита и соматических клеток (клетки гранулезы) фолликула. Необходимость разработки успешных моделей дозревания женских гамет определяет потребность совершенствования существующих методик отбора донорских яйцеклеток). Созревание ооцита in vivo происходит при непосредственном участии структурных элементов фолликула, содержащихся в фолликулярной жидкости. Клетки гранулезы широко используются в системах дозревания ооцитов коров, а также в технологиях клонирования и трансгенеза. Цель исследования - проанализировать деструктивные изменения клеток гранулезы в овариальных фолликулах коров (диаметр 3-5 мм), содержащих растущие (ВСВ-) или завершившие фазу роста ооциты (ВСВ+). Тестирование ооцитов по функциональному признаку проводилось с помощью витального красителя ВСВ (brillant cresyl blue - бриллиантовый кристаллический голубой). Показатели жизнеспособности в клетках гранулезы, выделенных из фолликулов, содержащих растущие или завершившие фазу роста ооциты, определяли методом проточной цитометрии. Установлено, что гранулезные клетки из фолликулов коров характеризуются различными показателями уровней апоптоза в зависимости от статуса ооцитов (завершившие рост и растущие), выделенных из этих фолликулов. Доля апоптотических клеток гранулезы в фолликулах коров, содержащих завершившие фазу роста ооциты, значительно превышала таковую в фолликулах, содержащих растущие ооциты (29 % против 18 %, c:d Р меньше 0,05). Данные, полученные при помощи проточной цитометрии, позволяют рассматривать уровень апоптозов в клетках гранулезы овариальных фолликулов коров как индикатор функционального статуса развивающегося в нем ооцита (растущий или завершивший фазу роста). Данный показатель возможно использовать при прогнозировании компетенций ооцитов коров к созреванию in vitro.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Grishina, E.A., Russian Medical Academy of Postgraduate Education, Moscow

There were studied morphological and molecular indicators of apoptosis of peripheral blood lymphocytes (LC) in mice infected with Trichocephalus muris and rabbits infected with Passalurus ambiguus to determine possible mechanisms of secondary immunosuppression development under chronisation of helminthiasis. During the experiment, the animals were divided into the following groups: 1) intact mice (control) - 15 ind.; 2) intact rabbits (control group) - 10 ind.; 3) mice infected with Trichocephalus muris (Schrank, 1788) – 60 ind.; 4) rabbits infected with Passalurus ambiguous (Rudolphi, 1819) - 30 ind. Blood from the tail vein of mice, and the ear vein of rabbits was collected to prepare smears 1, 2, 3, 6, 7, 8 weeks after infestation. Light microscopy of blood smears stained by Romanovsky's method was applied for leucogram determination and investigation of morphological indicators of apoptosis. For molecular studies, mononuclear leukocytes were isolated from venous whole blood by centrifugation. The concentration of the pro-apoptotic protein caspase-3 and anti-apoptotic protein Bcl-2 was determined in lysates of LC by ELISA using kits Human Caspase-3 instant ELISA and the Human Bcl-2 ELISA. It has been found at helminth infection of animals and under chronisation of helminthiasis, statistically significant changes occur within 8 weeks in the total number of leukocytes, the total number of LC and LC with morphological signs of apoptosis, as well as in pro-apoptotic protein caspase-3 and anti-apoptotic Bcl-2 protein. A gradual and significant increase in apoptotic activity of LC on the receptor and cellular levels is observed in animals in the period from the beginning of infestation up to the chronic stage of helminthiasis. The number of with morphological features of apoptosis LC increases from 7 to 84% against the background of the increased level of caspase-3, and the reduced level of Bcl-2 approximately thrice. | Изучали морфологические и молекулярные показатели апоптоза лимфоцит (ЛЦ) периферической крови при трихоцефалезе мышей и пассалурозе кроликов для определения возможных механизмов развития вторичной иммунодепрессии при хронизации гельминтозного процесса. В ходе эксперимента животные были подразделены на следующие группы: 1) интактные мыши (контроль) – 15 шт.; 2) интактные кролики (контроль) – 10 шт.; 3) мыши, зараженные Trichocephalus muris (Schrank,1788) - 60 шт.; 4) кролики, зараженные Passalurus ambiguous (Rudolphi, 1819) – 30 шт. Для приготовления мазков через 1, 2, 3 и 6, 7, 8 нед. после заражения брали кровь из хвостовой вены мышей и из ушной вены кроликов. Определение лейкоцитарной формулы и исследование морфологических признаков апоптоза проводили методом световой микроскопии мазков крови, окрашенных по Романовскому. Для молекулярных исследований мононуклеарные лейкоциты выделяли из цельной венозной крови путем центрифугирования. Концентрацию проапоптотического белка caspase-3 и антиапоптотического белка Bcl-2 определяли в лизате ЛЦ методом иммуноферментного анализа с использованием наборов Human Caspase-3 instant ELISA и Human Bcl-2 ELISA. Установлено, что при заражении животных гельминтами и в процессе хронизации гельминтозных процессов на протяжении 8 нед. происходят достоверно значимые изменения в общем числе лейкоцитов, общем количестве ЛЦ и количестве ЛЦ с морфологическими признаками апоптоза, а также в уровнях проапоптотического белка caspase-3 и антиапоптотического белка Bcl-2. У животных от начала заражения до хронической стадии гельминтозного процесса наблюдается постепенное и значительное повышение апоптотической активности ЛЦ на рецепторном и клеточном уровнях. Количество ЛЦ с морфологическими признаками апоптоза увеличивается с 7 до 84% на фоне увеличения уровня caspase-3 и снижения уровня Bcl-2 примерно в 3 раза.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2010

Pavlovskaya, N.E. | Grinblat, A.I., Orel State Argarian Univ.

The authors investigated the functions of enzymes neutralizing the active forms of oxygen (superoxide dismutase, catalase and peroxydase) during of coleoptiles apoptosis in wheat, necrosis of first true leaf in wheat and pea under the influence of Cd2+ ions and infection by Fusarium oxysporum. It was shown, that in normal and pathological conditions the studied enzymes act as synergists. During apoptosis and Cd2+ ions action the catalase activity increases (in normal and under the influence of biotic factors). The superoxide dismutase activity drops sharply during apoptosis in cells of wheat coleoptiles and under the influence of Cd2+ ions in leaves of wheat and pea. Consequently, the Cd2+ ions have an effect of apoptosis and the infection by fusariose pathogen induces the necrosis.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2010

Pavlovskaya, N.S. | Grabel'nych, O.I. | Pobezhimova, T.P. | Koroleva, N.A. | Vojnikov, V.K., Russian Academy of Sciences. Siberian Branch, Irkutsk (Russian Federation). Siberian Inst. of Plant Physiology and Biochemistry

The aim of the given investigation was to study the influence of compounds modifying permeability of mitochondrial membranes on the functioning of cereals mitochondria differing in the extent of cold resistance. It is shown that Ca2+ dependent and CsA-sensitive pore exist in mitochondria of studied cereals. It is determined that short-term and long cold treatments of winter wheat seedlings lead to a decrease in sensitivity of respiration and swelling of isolated mitochondria to CsA that shows again after oxidative stress following cold stress. This fact allows supposing the change of mitochondrial pore properties under stress conditions. ADP/ATP antiporter takes part in swelling mitochondria from winter wheat both in normal and in stress conditions. The short-term cold treatment leads to an increase in contribution of uncoupling proteins to swelling mitochondria from winter wheat that is caused by increasing content ofFFA in mitochondria. It is determined that in winter wheat mitochondria Ca2+-dependent and CsA-sensitive pore is palmitate-dependent

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2008

Dolgikh, Yu. I. | Stepanova, A.Yu., Russian Academy of Sciences, Moscow

Reactive oxygen species (ROS) are believed to play an important role in plant apoptosis (programmed cell death) and plant ontogenesis in general. It was proposed that mitochondria-targeted compounds of SkQ family having antioxidant activity may suppress the increase of ROS level and thus behave as biologically active molecules in plants. To verify this suggestion, we undertook special innovative work. Despite the fact that initiation of somatic embryogenesis and embryo morphogenesis are regulated differently in diverse plant systems, SkQ1 efficiently stimulated regeneration of embryogenic calli in different monocots and dicots including potato. This argue that SkQ had universal activity in many plants and it can be recommended for morphogenesis stimulation in quite different plant species. It was also shown that the process of programmed tissue death in tobacco leaves initiated by agroinfiltration with bacteria coding for proapop-totic protein can be suppressed by very low concentrations of SkQ1. Moreover, SkQ1 at 0.1 10E-9 M concentration influenced preservation time for rose flowers that can be explained by suppression of apoptosis. Additionally, SkQ1 had additive positive effect on the activity of commercial preparation Chrysal commonly used for preservation of decorative flowers.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation