Regulação da expressão da óxido nítrico sintase induzível em células da granulosa bovina e o seu envolvimento com a dominância folicular | Regulation of inducible nitric oxide synthase expression in bovine granulosa cells and its involvement with follicular dominance

Nitric oxide (NO) is an important regulator of ovarian activity, and is produced by a family of nitric oxide synthases (NOS), being inducible (iNOS) and endothelial (eNOS) isoforms present in the ovaries of several species. In cows, even though NO production had been demonstrated in follicular fluid and by granulosa cells (GC) cultured in vitro, it is not known which enzyme is responsible for NO synthesis or how expression is regulated during follicular development. The objectives of the present study were to determine the abundance of iNOS and eNOS mRNAs in dominant and subordinate follicles in vivo, to determine the regulation of iNOS expression by FSH, growth factors and estradiol (E2) in vitro, to stimulate NO production in bovine CG and to determine the action of iNOS on bovine granulosa cell health/apoptosis. The two largest follicles on days 1 to 5 of the first follicular wave of the cycle were collected from each pair of ovaries from six cows. Dominant follicles presented higher levels of mRNA for iNOS compared to subordinate follicles (P<0.01). GC cultures were performed with ovaries collected at abattoir. FSH (P<0.05) and IGF1 (P<0.01) stimulated E2 secretion and upregulated iNOS mRNA abundance in a dose-dependent manner. Moreover, both FGF2 (P<0.05) and EGF (P<0.01) decreased iNOS expression and E2 secretion in FSH and IGF-treated cells, respectively. Graded doses of FSH in the presence of a non-aromatizable androgen (DHT) did not stimulate iNOS mRNA level. In addition, both FSH and IGF1 in the presence of an estrogen receptor antagonist were not able to upregulate iNOS mRNA abundance, whereas E2 alone stimulated NO production in vitro. In terms of cell health/apoptosis, the treatment with an iNOS-selective inhibitor increased the pro-apoptotic factor FasL mRNA levels and the percentage of dead cells (P<0.05). In conclusion, bovine granulosa cells express predominantly iNOS, and increased iNOS mRNA levels are associated with emergence of the dominant follicle. FSH and IGF1 stimulate iNOS mRNA levels through increased E2 secretion, and physiological levels of NOS activity may contribute to growth and survival of bovine granulosa cells.

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O óxido nítrico (NO) é um importante regulador da atividade ovariana que é produzido a partir da ação de uma família de enzimas denominadas sintases do óxido nítrico (NOS). As isoformas induzível (iNOS) e endotelial (eNOS) estão presentes nos ovários de diversas espécies. Em vacas, embora a produção de NO já tenha sido detectada no fluído folicular e também no meio de cultivo de células da granulosa (CG), não se sabe qual enzima é responsável pela síntese de NO nem como ocorre a regulação de sua expressão ao longo do desenvolvimento folicular. Os objetivos do presente estudo foram determinar a abundância de RNAm para iNOS e eNOS em CG provenientes de folículos dominantes e subordinados in vivo; determinar a regulação da expressão da iNOS por FSH, fatores de crescimento e estradiol (E2) in vitro; estimular a produção de NO e determinar a ação da iNOS na relação entre saúde e apoptose das CG bovina. Foram coletados os dois maiores folículos presentes em cada par de ovários de seis vacas entre os dias 1 e 5 da primeira onda folicular do ciclo estral. Folículos dominantes apresentaram níveis mais elevados de RNAm para iNOS comparados aos folículos subordinados (P<0.01). Cultivos de CG foram realizados com ovários coletados em abatedouro. Ambos FSH (P<0.05) e IGF1 (P<0.01) estimularam a secreção de E2 e a expressão de iNOS de maneira dose-dependente. Além disso, tanto FGF2 (P<0.05) como EGF (P<0.01) diminuiram a expressão de iNOS e a secreção de E2 em células tratadas com FSH e IGF1, respectivamente. Utilizando diferentes doses de FSH na presença de um andrógeno não-aromatizável (DHT), não foi possível estimular a expressão de iNOS. Ainda, tanto o FSH como o IGF1 não foram capazes de elevar a abundância de RNAm para iNOS na presença de um antagonista não seletivo dos receptores de E2, enquanto que, E2 sozinho estimulou a produção de NO em CG in vitro. No que diz respeito à relação saúde/apoptose das CG, o tratamento com um inibidor seletivo da iNOS aumentou os níveis de RNAm para o fator pró-apoptótico FasL e o percentual de células mortas (P<0.05). Concluindo, células da granulosa bovina expressam predominantemente iNOS, sendo que o aumento da expressão dessa isoforma está associado com a emergência do folículo dominante. FSH e IGF1 promovem o aumento dos níveis de RNAm para a iNOS através do estímulo da secreção de E2 e, níveis fisiológicos da atividade das NOS podem contribuir para o crescimento e sobrevivência das células da granulosa bovina.