Aonde a vaca vai...

Crédito: Jonas Ingold

Técnica de fertilização in vitro contribui para o aumento da produção de embriões e otimização

genética de espécies bovinas.

O Produto Interno Bruto (PIB) do agronegócio brasileiro fechou 2013 com alta de 4,45%. Houve crescimento tanto da agricultura quanto da pecuária,porém,aúltima registrou um aumento expressivo de 11,66% em relação a 2012, após apresentar resultados positivos em todos os meses de 2013. Nos sete primeiros meses de 2014, o crescimento da pecuária em relação ao mesmo período do ano anterior foi de 4,88%.

Os números, que são do Centro de Estudos Avançados em Economia Aplicada (Cepea), reetem a importância da atividade para a economia do país. Por isso, é cada vez maior a exigência por um manejo eciente dos recursos disponíveis na pecuária, que hoje tem como aliada a tecnologia de produção de embriões in vitro para otimizar a produção e auxiliar no melhoramento genético.

Mestre em Genética e Biotecnologia pela Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), o biólogo João Gabriel Viana de Grázia trabalha há anos na área veterinária, especicamente com fertilização in vitro (FIV) de embriões bovinos, área em que o Brasil é hoje o maior produtor mundial.

Em 2012 João Gabriel se propôs a pesquisar o porquê das diferenças nas produções de embriões entre zebuínos (raça Gir) e taurinos (raça Holandesa). “Variações individuais são esperadas para qualquer característica de produção, uma vez que se trabalha com uma população que apresenta

certa diversidade genética. Porém, é de grande importância compreender a razão destas variações na FIV para, consequentemente, minimizar a imprevisibilidade dos resultados, que é um dos principais problemas na escala comercial”, explica.

Crédito: Arquivo pessoal

O biólogo aproveitou o fato de já trabalhar em um laboratório de produção in vitro de embriões para desenvolver sua pesquisa. Porém, para isso, precisava de uma estratégia que não interferisse na rotina prossional. “Não podíamos utilizar, para ns de pesquisa, os embriões ou os oócitos (gametas femininos). Por isso foram utilizadas como material de estudo as células da granulosa – células somáticas que se desenvolvem ao redor do oócito e permanecem em cultivo junto com os embriões – para avaliar a expressão gênica de alguns genes alvos. Este é um material que é comumente descartado nos laboratórios”, diz.

Em ambas as raças – Gir e Holandesa - há uma variação na produção de embriões. Porém, percentual de animais que produzem mais embriões é menor na raça Holandesa. Isso se reete em custos para o laboratório (quando sobram embriões) ou para o cliente (quando faltam embriões), e é um dos grandes problemas da técnica. “O objetivo maior desta linha de pesquisa é otimizar os sistemas de produção de embriões in vitro, particularmente para raças taurinas e compostas, contribuindo para o aumento de eciência e redução de custos da técnica. Ganhos de eciência têm implicação direta para o uso comercial, com benefícios para todos os prossionais envolvidos”, relata.

Assim, a proposta era tentar encontrar alguma possível diferença de expressão de genes – com funções conhecidas e importantes nessas células – entre as duas raças e também entre indivíduos dentro de cada raça. A pesquisa buscou compreender se existia alguma diferença molecular entre as duas raças que poderia explicar a diferença de produção de embriões observada, e se algum dos genes avaliados poderia servir de marcador molecular para predizer aqueles indivíduos que apresentavam maior potencial de produção de embriões.

Crédito: Bertknot

A pesquisa.

As análises para determinar o padrão de expressão dos genes alvo foram realizadas no laboratório de Genética Molecular da Embrapa Gado de Leite. Inicialmente, as células da granulosa de todos os grupos experimentais foram coletadas e armazenadas a uma temperaturade -80º C até o momento da extração total do RNA. Após a extração, foi realizada a transcrição reversa, com o objetivo de obter uma ta de DNA

complementar e, então, com o uso de primers especí- cos para cada gene, foi possível amplicar o RNA

mensageiro. Com auxílio de um equipamento especí- co, a quantidade de transcrito (RNA mensageiro) de

cada gene foi calculada e analisada.

O ineditismo da pesquisa está principalmente no modelo experimental, ou seja, na abordagem utilizada para investigar as bases siológicas e moleculares da diferença de produção de embriões na fertilização in vitro (FIV) entre zebuínos e taurinos leiteiros. Pela primeira vez, um trabalho analisou possíveis diferenças de expressão gênica em células da granulosa cocultivadas com embriões da raça Gir e Holandesa.

“Na rotina comercial, a coleta de oócitos é realizada em função da quantidade de embriões que será preciso produzir. É necessário saber quantos embriões o cliente precisa para poder coletar a quantidade

de oócitos suciente para que o laboratório consiga produzir os embriões necessários. Mas nem sempre isso é alcançado. Como foi mostrado na pesquisa, em ambas as raças é possível encontrar desde indivíduos com 100% de eciência na produção de embriões (todos os oócitos coletados são fertilizados

e se desenvolvem em embrião) até indivíduos que não produzem nenhum embrião (nenhum oócito

coletado é fertilizado e nem se desenvolve em embrião)”.

De maneira geral, raças zebuínas produzem mais oócitos que raças taurinas, e, consequentemente,

rendem mais embriões na FIV. Segundo João Gabriel, essas diferenças na produção de embriões in

vitro entre as raças são evidentes e estão claramente relacionadas às diferenças na siologia ovariana,

particularmente em relação ao número de folículos (estruturas que contêm o oócito) em crescimento ao

longo do ciclo estral. A razão das diferenças nas taxas de produção de embriões, contudo, não é bem compreendida. Ela pode estar relacionada, por exemplo, à capacidade de adaptação intrínseca de cada raça aos efeitos de ambiente, uma vez que a resposta ao estresse do cultivo in vitro é diferente entre as mesmas.

“Se pensarmos no número de embriões, os animais que produzem mais oócitos têm maior probabilidade

de gerarem mais embriões. Mas, se pensarmos em taxas, foi demonstrado que a produção relativa

(número de embrião produzido por oócito coletado) foge à esta regra, ou seja, animais que produzem mais oócitos não são aqueles que necessariamente terão o melhor rendimento (maiores taxas de geração de embriões). Da mesma forma, os animais que produzem menor quantidade de oócitos não são aqueles

que, necessariamente, irão produzir menor quantidade de embriões”, explica

Resultados obtidos

A primeira avaliação feita durante a pesquisa foi da eciência absoluta, considerando-se a produção de

oócitos na aspiração folicular e também a produção in vitro de embriões. A raça Gir apresentou maiores médias de produção total de oócitos do que os animais da raça Holandesa, assim como maior percentual de oócitos viáveis, parâmetros que apresentam associação direta com a produção in vitro de embriões.

Para a análise da produção de embriões foi considerada também a raça do touro cujo sêmen foi utilizado para a fertilização dos oócitos. Dessa maneira, objetivou-se avaliar se existiam diferenças também no

potencial de desenvolvimento in vitro dos oócitos em função da interação entre a raça da doadora e a raça do touro. Assim como o que ocorreu com os dados de aspiração folicular, para todos os parâmetros considerados houve diferença em função da raça da doadora, mas não da raça do touro. A diferença foi observada já na avaliação da clivagem (primeiras divisões celulares dos embriões), com média maior de oócitos clivados quando a matriz era da raça Gir. Esta diferença persistiu no número de embriões, com maiores médias na raça Gir em relação à Holandesa.

Porém, João Gabriel ainda é cauteloso ao falar em conclusões. “Para que ocorra qualquer evolução é

necessário um tempo considerável de pesquisa, e os nossos resultados ainda são preliminares. Porém, outros estudos estão sendo realizados, pois essa é uma linha de pesquisa ainda em andamento na Embrapa Gado de Leite”, reforça o biólogo.

Formação que faz a diferença

Segundo o biólogo João Gabriel Viana de Grázia a área de produção in vitro de embriões bovinos é basicamente dominada por médicos veterinários, mesmo na parte laboratorial. “Quando não são veterinários, muitos laboratórios treinam uma pessoa sem nenhum tipo de graduação para a execução das atividades laboratoriais, muito embora seja crescente o número de outros prossionais atuando nesse tipo de atividade”, diz. Para ele, ainda existe muita resistência quanto à entrada e participação de biólogos nesse nicho de atuação, que ainda é visto como área exclusiva da medicina veterinária por muitos.

Gabriel defende que o biólogo é um dos prossionais mais habilitados para esse tipo de trabalho, assim como prossionais oriundos de cursos da área de saúde. “No entanto, a grande maioria desses cursos foca na parte humana, enquanto a parte animal é deixada de lado. Nesse sentido os biólogos se destacam, porque além de estudarmos a parte animal e humana, temos domínio de boas práticas de laboratório. Estudamos, durante a graduação, praticamente todas as áreas do conhecimento envolvidas com a produção de embriões in vitro – tais como biologia celular, embriologia, siologia, cultivo celular, genética, entre outras”, naliza.

Crédito: Arquivo pessoal