Resumen del proyecto de investigación La maduración del oocito es un fenómeno complejo que abarca dos procesos bioquímicamente caracterizados. El primero, la maduración citoplásmica que consiste en las modificaciones ultraestructurales de las organelas y la acumulación de macromoléculas necesarias para apoyar la maduración nuclear, la fertilización y el desarrollo embrionario temprano. El segundo, es la maduración nuclear, en la cual el oocito que se encuentra detenido en profase I continúa hasta el estadio de metafase II, evidenciada por la expulsión del primer cuerpo polar (Eppig JJ, 1996). Ambos procesos de maduración, citoplásmica y nuclear son regulados por las hormonas gonadotrópicas FSH y LH (Wassarman and Albertini, 1994). En los procesos de maduración in vitro (MIV), los complejos cúmulo oocito (CCO) aspirados de folículos con un diámetro entre 3 y 8 mm (Thomas et al., 2002), completan su maduración en 24 horas, mediante el uso de gonadotropinas FSH y LH (Eckert and Niemann, 1995), cuya acción sobre la unidad folicular o en los complejos oocito-cúmulo es mediada a través de la vía del 3´,5´-adenosín monofosfato cíclico (AMPc). Este AMPc tiene un efecto dual dependiendo del compartimiento de la unidad folicular: oocito o células del cúmulo. Por lo tanto, los altos niveles de AMPc al interior del oocito mantienen su freno meiótico en profase I, mientras que los altos niveles de AMPc en las células de la granulosa inducen la continuación de la meiosis, caracterizada por la disolución de la vesicula germinal – GVBD (Germinal Vesicle BreakDown), condensación cromosómica, formación de las fibras del uso, poliadenilación de RNAm de Mos y la expulsión del primer cuerpo polar (Jones, 2004; Josefsberg and Dekel, 2002). En la continuación de la meiosis, los niveles de AMPc intraoocito descienden por dos mecanismos. El primero es la reducción del flujo de AMPc desde las células de la granulosa hacia el oocito debido a la disminución de las uniones gap, y el segundo es la hidrólisis de AMPc a su forma inactiva 5´-AMP, reacción catalizada por fosfodiesterasas – PDE (Phosphodiesterases) (Conti et al., 2002). La expresión de estas enzimas es específica de tejido en la unidad folicular, el oocito mamífero expresa la PDE tipo 3, mientras que en las células de la granulosa se expresa la PDE tipo 4 (Mayes, 2002). Debido a la expresión específica de fosfodiesterasas en la unidad folicular, se han evaluado medicamentos que permiten una inhibición selectiva, aumentando la concentración intracelular de AMPc, ya sea en las células de la granulosa o en el oocito, modulando diferentes funciones como la esteroidogénesis (Jensen et al., 2002; Reddoch and Armstrong, 1984) y la meiosis (Mayes, 2002; Thomas et al., 2004). En la modulación de la meiosis por estos medicamentos se han planteado dos áreas de investigación, la primera con el objetivo de inhibir la PDE 3 en el oocito, manteniendo el bloqueo meiótico, en donde se han evaluado medicamentos como la Milrinona, Cilostamida y el ORG 9935, entre otros (Mayes and Sirard, 2002; Thomas et al., 2002; Wiersma et al., 1998), y la segunda con el objetivo de inhibir la PDE 4 en células de la granulosa, induciendo la continuación de la meiosis con medicamentos como el Rolipram (López et al., 2008). En este trabajo pretendemos generar un modelo de docking molecular que nos permita comprender la interacción entre inhibidores de la fosfodiesterasa 4 con cada una de las variantes de esta enzima. Los modelos generados permitirán evaluar las variaciones en la especificidad de cada compuesto utilizado en este proyecto respecto a cambios en la secuencia primaria de las diferentes fosfodiesterasas. Estos modelos serán validados mediante la evaluación in vitro de la actividad inhibitoria de cada uno de estos compuestos frente a fosfodiesterasas comerciales. Al final de este estudio, esperamos obtener un sistema que nos permita entender la relación estructura actividad para inhibidores de fosfodiesterasa que será de utilidad para explicar el efecto de mutaciones y variantes de secuencia sobre diferentes drogas; así como el diseño y evaluación in silico de nuevos compuestos activos. Además se evaluaran diferentes concentraciones de los inhibidores de fosfodiesterasa tipo 4 (PDE4) sobre la maduración in vitro de oocitos bovinos, determinada por la expulsión del primer cuerpo polar (metafase II). Permitiendo la selección de las concentraciones de los inhibidores que induzcan los mayores porcentajes de maduración, para evaluar la competencia para el desarrollo embrionario de estos oocitos madurados en presencia de los inhibidores. Esta propuesta permitirá la evaluación de inhibidores específicos que puedan reemplazar las hormonas gonadotrópicas en los procesos de producción in vitro de embriones.