Acquisition of gonadotropin dependence by early antral follicles and the challenges to promote their growth in vitro

Abstract This review aims to discuss the main factors involved in the development of early antral follicles until gonadotropin dependence. This follicular phase is characterized by intense proliferation of granulosa cells, formation of a fluid-filled cavity, morphological differentiation of cumulus...

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Veröffentlicht in:Ciência animal brasileira 2024, Vol.25
Hauptverfasser: Barbalho, Efigênia Cordeiro, Nascimento, Danisvânia Ripardo, Barrozo, Laryssa Gondim, Paulino, Laís Raiane Feitosa Melo, Assis, Ernando Igo Teixeira de, Silva, José Roberto Viana
Format: Artikel
Sprache:eng
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container_title Ciência animal brasileira
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creator Barbalho, Efigênia Cordeiro
Nascimento, Danisvânia Ripardo
Barrozo, Laryssa Gondim
Paulino, Laís Raiane Feitosa Melo
Assis, Ernando Igo Teixeira de
Silva, José Roberto Viana
description Abstract This review aims to discuss the main factors involved in the development of early antral follicles until gonadotropin dependence. This follicular phase is characterized by intense proliferation of granulosa cells, formation of a fluid-filled cavity, morphological differentiation of cumulus cells, mural granulosa cells and recruitment of theca cells. The interaction between oocyte, granulosa and theca cells is crucial for follicular growth and hormone production. Growth factors produced by the oocyte, such as growth and differentiation factor-9 (GDF-9) and bone morphogenetic protein-15 (BMP-15), regulate granulosa cell proliferation and differentiation and antral cavity development, as well as stimulate the production of follicle-stimulating hormone (FSH) receptors in granulosa cells. In response to FSH, granulosa cells secrete C-type natriuretic peptide (CNP), which acts through its receptor to increase cyclic guanosine monophosphate (cGMP) production and consequently follicular development. Granulosa cells also produce insulin-like growth factor-1 (IGF-1) and increase aromatase enzyme activity, which results in greater sensitivity to gonadotropins and follicular steroidogenesis. The absence of IGF-1 signaling causes cessation of follicular growth at the early antral stage. Many other local factors are involved in the regulation of follicular development. Therefore, this review brings relevant data for a better understanding of the mechanisms involved in the control of early antral follicle growth, emphasizing the role of endocrine and paracrine factors, the oocyte-granulosa cell interaction and the processes of follicular atresia. The challenges for the establishment of efficient culture systems for in vitro growth of early antral follicles are also discussed. Resumo Esta revisão tem como objetivo discutir os principais fatores envolvidos no desenvolvimento de folículos antrais iniciais até a dependência de gonadotrofinas. Essa fase folicular é caracterizada por intensa proliferação de células da granulosa, formação de uma cavidade preenchida por líquido, diferenciação morfológica das células do cumulus, células da granulosa murais e recrutamento de células da teca. A interação entre oócito, células da granulosa e da teca é determinante para o crescimento folicular e produção hormonal. Fatores de crescimento produzidos pelo oócito, fator de crescimento e diferenciação-9 (GDF-9) e proteína morfogenética óssea-15 (BMP-15), regulam a proliferação e
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This follicular phase is characterized by intense proliferation of granulosa cells, formation of a fluid-filled cavity, morphological differentiation of cumulus cells, mural granulosa cells and recruitment of theca cells. The interaction between oocyte, granulosa and theca cells is crucial for follicular growth and hormone production. Growth factors produced by the oocyte, such as growth and differentiation factor-9 (GDF-9) and bone morphogenetic protein-15 (BMP-15), regulate granulosa cell proliferation and differentiation and antral cavity development, as well as stimulate the production of follicle-stimulating hormone (FSH) receptors in granulosa cells. In response to FSH, granulosa cells secrete C-type natriuretic peptide (CNP), which acts through its receptor to increase cyclic guanosine monophosphate (cGMP) production and consequently follicular development. Granulosa cells also produce insulin-like growth factor-1 (IGF-1) and increase aromatase enzyme activity, which results in greater sensitivity to gonadotropins and follicular steroidogenesis. The absence of IGF-1 signaling causes cessation of follicular growth at the early antral stage. Many other local factors are involved in the regulation of follicular development. Therefore, this review brings relevant data for a better understanding of the mechanisms involved in the control of early antral follicle growth, emphasizing the role of endocrine and paracrine factors, the oocyte-granulosa cell interaction and the processes of follicular atresia. The challenges for the establishment of efficient culture systems for in vitro growth of early antral follicles are also discussed. Resumo Esta revisão tem como objetivo discutir os principais fatores envolvidos no desenvolvimento de folículos antrais iniciais até a dependência de gonadotrofinas. Essa fase folicular é caracterizada por intensa proliferação de células da granulosa, formação de uma cavidade preenchida por líquido, diferenciação morfológica das células do cumulus, células da granulosa murais e recrutamento de células da teca. A interação entre oócito, células da granulosa e da teca é determinante para o crescimento folicular e produção hormonal. Fatores de crescimento produzidos pelo oócito, fator de crescimento e diferenciação-9 (GDF-9) e proteína morfogenética óssea-15 (BMP-15), regulam a proliferação e diferenciação de células da granulosa, e o desenvolvimento da cavidade antral, bem como estimulam a produção de receptores do hormônio folículo estimulante (FSH) nas células da granulosa. Em resposta ao FSH, as células da granulosa secretam o peptídeo natriurético tipo C (CNP), que atua através de seu receptor para aumentar a produção de monofosfato de guanosina cíclico (GMPc) e consequentemente o desenvolvimento folicular. As células da granulosa também produzem o fator de crescimento semelhante à insulina 1 (IGF-1) e aumentam a atividade da enzima aromatase, o que resulta em maior sensibilidade às gonadotrofinas e esteroidogênese folicular. A ausência de sinalização do IGF-1 causa cessação do crescimento folicular no início do estágio antral. Muitos outros fatores locais estão envolvidos na regulação do desenvolvimento folicular. Por tanto essa revisão traz dados relevantes para uma melhor compreensão dos mecanismos envolvidos no controle do crescimento de folículos antrais iniciais, enfatizando o papel dos fatores endócrinos e parácrinos, a interação oócito-células da granulosa e os processos de atresia folicular. Os desafios para o estabelecimento de sistemas de cultivo eficientes para o crescimento in vitro de folículos antrais iniciais também são discutidos.</description><identifier>ISSN: 1518-2797</identifier><identifier>ISSN: 1809-6891</identifier><identifier>EISSN: 1809-6891</identifier><identifier>DOI: 10.1590/1809-6891v25e-75908e</identifier><language>eng</language><publisher>Universidade Federal de Goiás</publisher><subject>VETERINARY SCIENCES</subject><ispartof>Ciência animal brasileira, 2024, Vol.25</ispartof><rights>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.</rights><oa>free_for_read</oa><woscitedreferencessubscribed>false</woscitedreferencessubscribed><cites>FETCH-LOGICAL-c239t-4617de7ff095e727f5f0e47a9df98bb23b4ac4f870c680b8b75a4440b725be223</cites><orcidid>0000-0001-8164-3937 ; 0000-0002-7073-8356 ; 0000-0002-0050-5936 ; 0000-0002-4750-3436 ; 0000-0002-5970-6177 ; 0000-0001-6572-6257</orcidid></display><links><openurl>$$Topenurl_article</openurl><openurlfulltext>$$Topenurlfull_article</openurlfulltext><thumbnail>$$Tsyndetics_thumb_exl</thumbnail><link.rule.ids>230,314,776,780,860,881,4009,27902,27903,27904</link.rule.ids></links><search><creatorcontrib>Barbalho, Efigênia Cordeiro</creatorcontrib><creatorcontrib>Nascimento, Danisvânia Ripardo</creatorcontrib><creatorcontrib>Barrozo, Laryssa Gondim</creatorcontrib><creatorcontrib>Paulino, Laís Raiane Feitosa Melo</creatorcontrib><creatorcontrib>Assis, Ernando Igo Teixeira de</creatorcontrib><creatorcontrib>Silva, José Roberto Viana</creatorcontrib><title>Acquisition of gonadotropin dependence by early antral follicles and the challenges to promote their growth in vitro</title><title>Ciência animal brasileira</title><addtitle>Ciênc. anim. bras</addtitle><description>Abstract This review aims to discuss the main factors involved in the development of early antral follicles until gonadotropin dependence. 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Granulosa cells also produce insulin-like growth factor-1 (IGF-1) and increase aromatase enzyme activity, which results in greater sensitivity to gonadotropins and follicular steroidogenesis. The absence of IGF-1 signaling causes cessation of follicular growth at the early antral stage. Many other local factors are involved in the regulation of follicular development. Therefore, this review brings relevant data for a better understanding of the mechanisms involved in the control of early antral follicle growth, emphasizing the role of endocrine and paracrine factors, the oocyte-granulosa cell interaction and the processes of follicular atresia. The challenges for the establishment of efficient culture systems for in vitro growth of early antral follicles are also discussed. Resumo Esta revisão tem como objetivo discutir os principais fatores envolvidos no desenvolvimento de folículos antrais iniciais até a dependência de gonadotrofinas. Essa fase folicular é caracterizada por intensa proliferação de células da granulosa, formação de uma cavidade preenchida por líquido, diferenciação morfológica das células do cumulus, células da granulosa murais e recrutamento de células da teca. A interação entre oócito, células da granulosa e da teca é determinante para o crescimento folicular e produção hormonal. Fatores de crescimento produzidos pelo oócito, fator de crescimento e diferenciação-9 (GDF-9) e proteína morfogenética óssea-15 (BMP-15), regulam a proliferação e diferenciação de células da granulosa, e o desenvolvimento da cavidade antral, bem como estimulam a produção de receptores do hormônio folículo estimulante (FSH) nas células da granulosa. Em resposta ao FSH, as células da granulosa secretam o peptídeo natriurético tipo C (CNP), que atua através de seu receptor para aumentar a produção de monofosfato de guanosina cíclico (GMPc) e consequentemente o desenvolvimento folicular. As células da granulosa também produzem o fator de crescimento semelhante à insulina 1 (IGF-1) e aumentam a atividade da enzima aromatase, o que resulta em maior sensibilidade às gonadotrofinas e esteroidogênese folicular. A ausência de sinalização do IGF-1 causa cessação do crescimento folicular no início do estágio antral. Muitos outros fatores locais estão envolvidos na regulação do desenvolvimento folicular. Por tanto essa revisão traz dados relevantes para uma melhor compreensão dos mecanismos envolvidos no controle do crescimento de folículos antrais iniciais, enfatizando o papel dos fatores endócrinos e parácrinos, a interação oócito-células da granulosa e os processos de atresia folicular. 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This follicular phase is characterized by intense proliferation of granulosa cells, formation of a fluid-filled cavity, morphological differentiation of cumulus cells, mural granulosa cells and recruitment of theca cells. The interaction between oocyte, granulosa and theca cells is crucial for follicular growth and hormone production. Growth factors produced by the oocyte, such as growth and differentiation factor-9 (GDF-9) and bone morphogenetic protein-15 (BMP-15), regulate granulosa cell proliferation and differentiation and antral cavity development, as well as stimulate the production of follicle-stimulating hormone (FSH) receptors in granulosa cells. In response to FSH, granulosa cells secrete C-type natriuretic peptide (CNP), which acts through its receptor to increase cyclic guanosine monophosphate (cGMP) production and consequently follicular development. Granulosa cells also produce insulin-like growth factor-1 (IGF-1) and increase aromatase enzyme activity, which results in greater sensitivity to gonadotropins and follicular steroidogenesis. The absence of IGF-1 signaling causes cessation of follicular growth at the early antral stage. Many other local factors are involved in the regulation of follicular development. Therefore, this review brings relevant data for a better understanding of the mechanisms involved in the control of early antral follicle growth, emphasizing the role of endocrine and paracrine factors, the oocyte-granulosa cell interaction and the processes of follicular atresia. The challenges for the establishment of efficient culture systems for in vitro growth of early antral follicles are also discussed. Resumo Esta revisão tem como objetivo discutir os principais fatores envolvidos no desenvolvimento de folículos antrais iniciais até a dependência de gonadotrofinas. Essa fase folicular é caracterizada por intensa proliferação de células da granulosa, formação de uma cavidade preenchida por líquido, diferenciação morfológica das células do cumulus, células da granulosa murais e recrutamento de células da teca. A interação entre oócito, células da granulosa e da teca é determinante para o crescimento folicular e produção hormonal. Fatores de crescimento produzidos pelo oócito, fator de crescimento e diferenciação-9 (GDF-9) e proteína morfogenética óssea-15 (BMP-15), regulam a proliferação e diferenciação de células da granulosa, e o desenvolvimento da cavidade antral, bem como estimulam a produção de receptores do hormônio folículo estimulante (FSH) nas células da granulosa. Em resposta ao FSH, as células da granulosa secretam o peptídeo natriurético tipo C (CNP), que atua através de seu receptor para aumentar a produção de monofosfato de guanosina cíclico (GMPc) e consequentemente o desenvolvimento folicular. As células da granulosa também produzem o fator de crescimento semelhante à insulina 1 (IGF-1) e aumentam a atividade da enzima aromatase, o que resulta em maior sensibilidade às gonadotrofinas e esteroidogênese folicular. A ausência de sinalização do IGF-1 causa cessação do crescimento folicular no início do estágio antral. Muitos outros fatores locais estão envolvidos na regulação do desenvolvimento folicular. Por tanto essa revisão traz dados relevantes para uma melhor compreensão dos mecanismos envolvidos no controle do crescimento de folículos antrais iniciais, enfatizando o papel dos fatores endócrinos e parácrinos, a interação oócito-células da granulosa e os processos de atresia folicular. 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