Uso do sistema de cultivo bidimensional e tridimensional para diferenciação de células-tronco espermatogoniais e indução da espermatogênese in vitro em murinos

Abstract

O estudo da espermatogênese e, consequentemente, das células-tronco espermatogoniais (SSC), podem acarretar descobertas de novos conhecimentos sobre a biologia dessas e de outros tipos de células-tronco (SC) adultas, bem como, futuramente, proporcionar tratamentos para infertilidade masculina, entendimento sobre a origem e formação de tumores testiculares, conservação de espécies em extinção e melhoramento genético de animais de produção, entre outros temas importantes em medicina reprodutiva. No entanto, os sistemas de cultivos e composição dos meios utilizados para induzir a espermatogênese in vitro, à partir de SSC, não são totalmente conhecidos. Desta forma, o objetivo geral deste experimento foi estudar a diferenciação celular e a indução da espermatogênese in vitro de SCC oriundas da digestão testicular de camundongos Swiss (entre 6-10 dias pós-parto, dpp) cultivadas em diferentes sistemas: o bidimensional (2D) ou convencional e o tridimensional (3D). Para tanto, após a digestão testicular, a suspensão celular foi transferida para placas cobertas por uma fina camada de ágar (sistema 2D). Enquanto, uma camada mais espessa de ágar (SACS - Soft Ágar Culture System) ou metilcelulose (MCS – Methylcellulose Culture System) foram confeccionadas para mimetizar a disposição celular in vivo (sistema 3D). Além disso, também foram avaliados o efeito da adição de gonadotrofinas ao meio de cultivo, em ambos os sistemas. A formação e manutenção de clusteres de espermatogônias foram mais visíveis nas placas contendo gonadotrofinas, independente do sistema de cultivo. Porém, o sistema de cultivo 3D-MCS-gonadotrofinas(+) mostrou-se mais vantajaso em relação ao sistema de cultivo 2D, uma vez que beneficiou a neoformação de estruturas císticas semelhante a luz dos túbulos seminíferos, além de resultar em suspensão...

The study of spermatogenesis and spermatogonial stem cells (SSC) may result in the discovery of new knowledge about the biology of these and other types of adults stem cells (SC). In the future, could be provided treatments for male infertility , understanding the origin and formation of testicular tumors, preservation of endangered species and genetic improvement of livestock and others importants issues in reproductive medicine. However, culture systems and composition of culture media used to induce spermatogenesis in vitro from the SSC are not fully understood. Thus, the goal of this experiment was to study the induction of those cells differentiation and spermatogenesis in vitro from the testicular digestion of Swiss mice 6-10dpp cultivated in different systems: the two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D). After testicular digestion, the suspension cell was transferred to plates coated with a thin layer of agar (2D). While a thicker layer of agar (SACS - Soft Agar Culture System) or methylcellulose (MCS – Methylcellulose Culture System) were made to mimic the in vivo cell (3D). We also evaluated the effect of the addition of gonadotropins. The cluster formation and maintenance of spermatogonia was more visible on gonadotropins (+), in both systems. . However, the 3D-MCS(+) was more advantageous compared to 2D culture system because benefited the formation of clusters of spermatogonia and also the newly formed cystic structures similar to lumen of the tubules seminiferous tubules. We could concluded that the 3D-MCS(+) culture demonstrated better spatial organization found in vivo. However, the potential fertility of these... (Complete abstract click electronic access below)