< Terug naar vorige pagina

Project

Cel-celcommunicatie tijdens maturatie en cryopreservatie van immature eicellen bij de kat en het rund

De huiskat (Felis catus) wordt beschouwd als een praktisch en waardevol model voor het bestuderen van geassisteerde voortplanting. Dergelijke technieken zijn kunstmatige
inseminatie, in vitro embryo-productie, bestaande uit in vitro maturatie, in vitro fertilisatie of intracytoplasmische sperma-injectie en in vitro cultuur, embryotransfer, cryopreservatie van
sperma, eicellen en embryo's, klonen en seksen van sperma en embryo's. Deze technieken zijn niet alleen belangrijk voor fundamenteel onderzoek en voor een betere kennis van de
voortplanting bij huiskatten, maar ook voor het behoud van de biodiversiteit van wilde katachtigen. Binnen de familie van Felidae is bijna 90% van de katachtigen opgenomen in de
rode lijst van de Internationale Unie voor Behoud van de Natuur (IUCN) en als gevolg van vernietiging van hun habitat, stroperij, geografische isolatie en uitputting van prooien, worden
bijna 50% van de wilde katachtigen aanzien als kwetsbaar, bedreigd of met uitsterven bedreigd ergens in hun natuurlijke verspreidingsgebied. De eerste stap is het behoud en de
bescherming van katten in hun natuurlijke omgeving. Het in stand houden van bedreigde dieren in hun natuurlijke omgeving is echter niet realistisch en moet worden gecombineerd
met intensief beheer van fokprogrammaU+2019s in dierentuinen en fokcentra. In vitro embryoproductie, embryotransfer, kunstmatige inseminatie en cryopreservatie van sperma, eicellen en embryo's zijn belangrijke technieken voor het optimaliseren van fokprogramma's in gevangenschap van katachtigen. Sperma invriezen en kunstmatige inseminatie zijn al met succes gebruikt in sommige katachtigen, echter, technologieën gericht op het behoud van de genetica van kattinnen zijn nog niet volledig ontwikkeld. Cryopreservatie is een waardevolle methode om genetica uit te wisselen tussen wilde populaties en populatiesin gevangenschap, omdat het niet meer nodig is om stressgevoelige dieren tussen instellingen te transporteren en door fokken tussen verschillende generaties mogelijk te maken, zelfs na de dood van het dier. Omdat gameten van bedreigde katachtigen niet eenvoudig beschikbaar zijn voor onderzoek, wordt de huiskat gebruikt als een model om kunstmatige voortplantingstechnieken te ontwikkelen in Felidae zoals beschreven in hoofdstuk 1.
Het algemene doel van dit proefschrift was om cryopreservatie van eicellen en spermatozoa van de kat te optimaliseren als een model voor de cryopreservatie van gameten van bedreigde
wilde katachtigen, en mogelijk ook als model voor humane voortplanting. In hoofdstuk 2 worden de specifieke doelstellingen van het proefschrift beschreven.
Ten eerste dienden we methodes om eicellen te verzamelen en te rijpen te verbeteren, omdat de percentages van eicellen die maturatie ondergaan voor individuele katten uiteenliepen van
0% tot 80%. Een mogelijke verklaring voor deze zeer variabele rijpingspercentages is dat de gebruikte eierstokken afkomstig zijn van jonge en oude, dikke of anorectische, drachtige of
pre-puberale katten, katten in oestus of in anoestrus; al deze parameters kunnen de maturatie percentages van de verkregen eicellen beïnvloeden. Omdat veel eierstokken gebruikt voor
reproductief onderzoek afkomstig zijn van zwerfkatten, waarvan de leeftijd vaak onbekend is, dienden we een leeftijdsgebonden parameter te vinden die het succes van in vitro maturatie
bij katten kan voorspellen. In hoofdstuk 3 was onze hypothese dat AMH een mogelijke parameter zou kunnen zijn. We hebben voor het eerst aangetoond bij katten dat een toename
in leeftijd significant geassocieerd is met een afname van AMH waarden en dat er een significant lagere rijping is bij eicellen afkomstig van katten in de leeftijdsgroep tussen 0 en 3
maanden oud in vergelijking met de rijping van eicellen van oudere katten.
Bij de gedomesticeerde kat is de ontwikkeling van embryo's na vitrificatie van onrijpe eicellen van de kat (in het stadium van de germinale vesikel) beschreven en een dracht is beschreven
na vitrificatie van onrijpe eicellen, maar de ontwikkelingscompetentie van de eicellen na opwarming is nog steeds laag. Om de ontwikkeling na vitrificatie te verbeteren, was onze hypothese dat we door het sluiten van connexine 37 en 43 door Gap26 te gebruiken tijdens vitrificatie en opwarming, de rijping en ontwikkelingscapaciteit van onrijpe katteneicellen kunnen verbeteren. Door Gap26 te gebruiken, voorkomen we dat de hemikanalen die in normale toestand gesloten zijn, plots opengaan, wat kan optreden onder bepaalde stressomstandigheden, mogelijk ook tijdens vitrificatie en opwarming. De resultaten uit hoofdstuk 4 toonden aan dat de toevoeging van Gap26 aan vitrificatie- en opwarmings- media de rijping van gevitrificeerde, onvolgroeide eicellen van katten kan verbeteren en dat de eicellen nog steeds het potentieel hebben om een blastocyst te worden na
parthenogenetische activering.
Voor mannelijke Felidae is het verzamelen en invriezen van sperma belangrijk voor kunstmatige inseminatie, in vitro fertilisatie, diagnostische doeleinden, onderzoek en in het
geval van bedreigde wilde dieren voor het creëren van genenbanken. Gecryopreserveerd sperma van wilde katachtigen is vooral belangrijk voor het behoud van waardevol genetisch materiaal, om de genetische variatie te vergroten en om inteelt binnen kleine populaties te voorkomen. Bij caracals zijn er geen gegevens over sperma-afname door urethrale
katheterisatie of cryopreservatie van sperma. In hoofdstuk 5 hebben we onderzocht of urethrale katheterisatie kan gebruikt worden om sperma te verzamelen bij een caracal
(Caracal caracal) en we hebben ook caracal sperma ingevroren onder veldomstandigheden.
De beschreven resultaten tonen voor de eerste keer aan dat het mogelijk is sperma bij een caracal te verzamelen door middel van urethrale katheterisatie en dat het mogelijk is om dit
sperma in te vriezen, met een protocol dat oorspronkelijk is beschreven voor huiskatten, in veldomstandigheden. Bijgevolg kan deze methode gebruikt worden om sperma bij caracals te
verzamelen en bewaren op een goedkope en diervriendelijke manier.
In hoofdstuk 6 werden de algemene discussie en de conclusies van dit proefschrift neergeschreven.
- We kunnen concluderen dat we een parameter hebben gevonden die kan voorspellen of de eicellen van een bepaalde kat eerder zullen rijpen of niet. Leeftijd en AMHwaarden zijn gerelateerd aan de mogelijkheid van een eicel om te rijpen. Helaas houdt dit in dat verder onderzoek met eicellen die worden verzameld bij katten in België een grote uitdaging zal zijn wanneer alleen eicellen van pre-puberale katten beschikbaar zijn.
- We hebben ook geconstateerd dat connexine 43 aanwezig was in onrijpe cumuluseicel-complexen van katten, waardoor het mogelijk werd een vitrificatieprotocol voor onrijpe eicellen van katten te verbeteren door connexine 43 te sluiten met Gap26 tijdens vitrificatie en opwarmen, zodat de rijping en ontwikkelingscapaciteit verbetert. In dit onderzoek kan de huiskat worden gebruikt als model voor wilde katachtigen.
Deze methode kan worden geïmplementeerd in protocollen om eicellen van wilde katachtigen te vitrificeren, en zo een frozen zoo te creëren die een pool van eicellen van waardevolle katachtigen creëert die met uitsterven worden bedreigd.
- Ook mannelijke gameten moeten in deze U+201Cfrozen zooU+201D worden bewaard, zodat onderzoekers de kans krijgen om op elk moment en op elke plaats een embryo te ontwikkelen wanneer een geschikte draagmoeder beschikbaar is. We hebben een
casestudy uitgevoerd waaruit bleek dat urethrale katheterisatie een mogelijke methode is om sperma te verzamelen bij een caracal (Caracal caracal) en onderzocht dat caracal sperma bestand is tegen cryopreservatie in veldomstandigheden.

Datum:1 jan 2014 →  9 jul 2017
Trefwoorden:immature eicellen, in vitro embryo productie, embryo overdracht, kunstmatige inseminatie
Disciplines:Diergeneeskunde, Genetica, Dierkundige biologie