Aparellament i sinapsi en oòcits humans

Abstract

Les aneuploidies cromosómiques són la causa més comuna d'abortaments en nadons humans. L'origen d'aquestes anomalies principalment es deu a errors que es produeixen en la gametogènesi femenina. En els mamífers, la gametogènesi presenta un marcat dimorfisme sexual. Mentre que en els mascles aquest és un procés continu que comença amb la pubertat i es duu a terme durant gran part de la vida adulta, en les femelles la producció d'oòcits s'inicia durant la vida fetal, quedant bloquejat abans dels naixement i no es reemprén fins a la maduresa sexual. Aquest fet fa que, tot i la major implicacio de la gametogènesi femenina en l'origen de les aneuploidies en humans, la majoria d'estudis realitzats fins a l'actualitat usin mostres masculines.<br/>Durant la producció de les gàmetes, les cèl.lules pateixen una divisió reduccional del genoma, anomenada meiosi, que es basa en l'existència de dues rondes de divisió cel.lular precedides d'una única ronda de replicació del genoma. D'aquesta manera es garenteix mantenir la diploidia de la espècie de generació en generació. La primera divisió meiòtica és molt característica, i en ella els cromosomes homòlegs s'aparellen i intercanvien material entre ells. Aquests processos són bàsics per al bon curs d'aquesta divisió cel.lular. En aquesta tesi es presenta un complet estudi fet en oòcits humans en els quals s'ha analitzat com es duu a terme l'aparellament dels cromosomes homòlegs així com la relació que existeix entre els processos d'aparellament i recombinació en humans.<br/>Els resultats obtinguts, tant en oòcits euploides com aneuploides, demostren que l'aparellament dels cromosomes homòlegs és molt eficient. La taxa d'error trobada és molt inferior a la d'oòcits desequilibrats així com d'embrions aneuploides. Aquestes dades suggereixen que altres processos, com podria ser la recombinació, estan involucrats en la producció d'oòcits desequilibrats. <br/>Les dades obtingudes en aquesta tesi doctoral tambe impliquen diferencies significatives entre la meiosi en ratolins i humans que podrien suggerir la búsqueda de nous models animals per tal d'estudiar determinats aspectes de la reproducció humana. A més, aquesta tesi presenta els primers resultats d'una nova tècnica de cultiu d'oòcits que pot permetre l'estudi de la gametogènesi femenina més exhaustivament en un futur pròxim.

Aneuploidy is the major cause of human miscarriages. These anomalies are mainly caused by errors produced during female gametogenesis. In mammals, gametogenesis presents a sexual dimorphism: while in the males, this is a continuous process that starts at puberty and it is carried on during most of the adult life-span, in the females it starts during fetal life, it is blocked before completion before birth and it is not resumed until sexual maturity is achieved. Thus, due to the difficult sample collection, although its major implication in human aneuploidy etiology, most of the studies performed uses male samples. <br/>During gametogenesis, cells undergoes meiosis which reduces the genome to haploidy thanks to a single replication of the DNA followed by two rounds of cell divisions. This way species diploidy is maintained after fertilization. During the first meiotic division, homologue chromosomes pair and exchange material between them. These processes are thought to be crucial for the progress of the meiotic division. In this thesis dissertation a complete analysis of the pairing process in human oocytes as well as the relationship between pairing and recombination in humans is presented.<br/>Our results, obtained both in euploid and aneuploid oocytes, show homologues pairing process is an extremely efficient process, leading to a very low error rate. This is significantly lower than the frequency of unbalanced oocytes or aneupoid embryos found in humans, suggesting that other processes, as recombination, may be involved in the production of unbalanced oocytes. <br/>This study also reports the existence of important differences between human and mouse meiosis that would promote the search of another animal model in order to study particular aspects of human reproduction. Moreover, in this thesis dissertation a new human oocyte culture technique is described. In our opinion, this technique may enable the study in deep of the human female meiotic prophase in a near future.