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I ricercatori producono gli embrioni in vitro del primo leone africano dopo vitrificazione degli ovociti acerbi

Un gruppo degli scienziati dall'istituto di Leibniz per ricerca della fauna selvatica e dello zoo (Leibniz-IZW) in Germania, zoo di Givskud - Zootopia in Danimarca e l'università di Milano in Italia è riuscito a produrre gli embrioni in vitro del primissimo leone africano dopo la vitrificazione degli ovociti acerbi. Per questo metodo specifico di cryopreservation, gli ovociti sono raccolti direttamente dopo che un animale è castrato o morto ed immediatamente è congelato a -196°C in azoto liquido.

Questa tecnica permette lo stoccaggio degli ovociti degli animali apprezzati per un tempo illimitato, di modo che possono essere usati per produrre la prole con l'aiuto delle tecniche assistite della riproduzione. Lo scopo è più ulteriormente di migliorare ed applicare questi metodi per salvare altamente la specie in pericolo di estinzione quale il leone asiatico dall'estinzione. La ricerca corrente sui leoni africani come specie di modello è un punto importante in questa direzione. I risultati sono riferiti nel giornale scientifico “criobiologia„.

Gli ovociti del leone sono presunti per essere molto sensibili alla refrigerazione dovuto il loro contenuto ad alta percentuale di lipidi, con conseguente rinascita difficile che segue il raffreddamento lento. La vitrificazione può aggirare questo problema, poichè le celle sono congelate alle velocità ultraveloci nelle soluzioni con molto un'alta concentrazione di agenti crioprotettivi. Questo metodo impedisce la formazione di cristalli di ghiaccio nelle celle, in grado di distruggerli e permette loro di rimanere intatte affinchè un tempo illimitato permetta in seguito il loro uso.

Per la ricerca attuale, gli scienziati hanno raccolto gli ovociti da quattro leonesse africane dallo zoo di Givskud - Zootopia dopo che gli animali erano stati eutanasizzati ai fini della gestione della popolazione. La metà degli ovociti (60) è stata vetrificata immediatamente. Dopo i sei giorni di stoccaggio in azoto liquido, gli ovociti vetrificati sono stati sciolti e sottoposto il toin-vitromaturation in un'incubatrice a 39°C per complessivamente 32-34 ore. L'altra metà (59) è stata usata come gruppo di controllo e direttamente ha sottoposto il toin-vitromaturation senza un punto di vitrificazione. Gli ovociti maturi di entrambi i gruppi poi sono stati fertilizzati con sperma congelare-sciolto dai maschi africani del leone.

Potremmo dimostrare una proporzione elevata degli ovociti sopravviventi e maturati nel gruppo di ovociti vetrificati. Quasi 50% di loro aveva maturato, una proporzione simile a quella nel gruppo di controllo.„

Jennifer Zahmel, scienziato, dipartimento di biologia della riproduzione, istituto di Leibniz per lo zoo e ricerca della fauna selvatica

Del gruppo vetrificato, sette embrioni in anticipo si sono sviluppati, mentre nel gruppo di controllo soltanto tre embrioni si sono sviluppati. “A nostra conoscenza, questo è la prima volta i thatin-vitroembryos sono stati prodotti dopo vitrificazione degli ovociti dal leone africano o da tutte le altre specie selvagge del capone,„ dice Martina Colombo dall'università di Milano e di scienziato dell'ospite al Leibniz-IZW.

In uno studio scientifico recente sul capone nazionale, condotto in collaborazione con i colleghi dall'università di Milano e dall'università di medicina veterinaria Vienna, il gruppo di biologia della riproduzione del Leibniz-IZW ha dimostrato che una vitrificazione in loco immediata degli ovociti del felid è la migliore opzione per ottenere un numero alto dei gameti di buona qualità e conseguentemente un più alto numero degli embrioni di sviluppo.

Questo studio egualmente è stato pubblicato nella criobiologia. La vitrificazione in loco è particolarmente utile se i campioni sono raccolti da fauna selvatica tenuta in zoo e poi devono essere trasportati ad un laboratorio adatto. “Il trasporto degli ovociti freschi e del tessuto ovarico attraverso le frontiere internazionali è spesso complesso e critico in termini di tempo, mentre la vitrificazione in loco degli ovociti concede un periodo di tempo sicuro per trasporto. Gli ovociti possono essere fertilizzati ad un punto successivo, una volta che sono stati trasportati ad un laboratorio adatto e lo sperma di un maschio è disponibile,„ Zahmel spiega.

La ricerca attuale dimostra la riuscita vitrificazione, in--vitromaturation e la fertilizzazione degli ovociti africani del leone per attività bancarie del patrimonio genetico. Tuttavia, nessuno degli embrioni in anticipo dagli ovociti vetrificati sviluppati oltre la fase di 4 cellule.

Il chiarimento delle vie che sono influenzate da vitrificazione sarebbe importante da ottenere una migliore comprensione degli ovociti vetrificati bisogni specifici può avere dopo il disgelo. “Sebbene lo sviluppo dell'embrione ancora sia alterato, i nostri risultati danno la speranza che gli ovociti del felid possono essere cryopreserved e memorizzati in biobanks in futuro,„ dice Katarina Jewgenow, capo della biologia della riproduzione di dipartimento al Leibniz-IZW. “Il nostro scopo è più ulteriormente di migliorare questi metodi in specie di modello quali i caponi nazionali e leoni africani per usarli un giorno per la riproduzione assistita dei felids pericolosi quale il leone asiatico,„ Jewgenow aggiunge.

Source:
Journal reference:

Zahmel, J., et al. (2020) Maturation and fertilization of African lion (Panthera leo) oocytes after vitrification. Cryobiology. doi.org/10.1016/j.cryobiol.2020.11.011.