Resumen del proyecto de investigacion La maduracion del oocito es un fenomeno complejo que abarca dos procesos bioquimicamente caracterizados. El primero, la maduracion citoplasmica que consiste en las modificaciones ultraestructurales de las organelas y la acumulacion de macromoleculas necesarias para apoyar la maduracion nuclear, la fertilizacion y el desarrollo embrionario temprano. El segundo, es la maduracion nuclear, en la cual el oocito que se encuentra detenido en profase I continua hasta el estadio de metafase II, evidenciada por la expulsion del primer cuerpo polar (Eppig JJ, 1996). Ambos procesos de maduracion, citoplasmica y nuclear son regulados por las hormonas gonadotropicas FSH y LH (Wassarman and Albertini, 1994). En los procesos de maduracion in vitro (MIV), los complejos cumulo oocito (CCO) aspirados de foliculos con un diametro entre 3 y 8 mm (Thomas et al., 2002), completan su maduracion en 24 horas, mediante el uso de gonadotropinas FSH y LH (Eckert and Niemann, 1995), cuya accion sobre la unidad folicular o en los complejos oocito-cumulo es mediada a traves de la via del 3´,5´-adenosin monofosfato ciclico (AMPc). Este AMPc tiene un efecto dual dependiendo del compartimiento de la unidad folicular: oocito o celulas del cumulo. Por lo tanto, los altos niveles de AMPc al interior del oocito mantienen su freno meiotico en profase I, mientras que los altos niveles de AMPc en las celulas de la granulosa inducen la continuacion de la meiosis, caracterizada por la disolucion de la vesicula germinal – GVBD (Germinal Vesicle BreakDown), condensacion cromosomica, formacion de las fibras del uso, poliadenilacion de RNAm de Mos y la expulsion del primer cuerpo polar (Jones, 2004; Josefsberg and Dekel, 2002). En la continuacion de la meiosis, los niveles de AMPc intraoocito descienden por dos mecanismos. El primero es la reduccion del flujo de AMPc desde las celulas de la granulosa hacia el oocito debido a la disminucion de las uniones gap, y el segundo es la hidrolisis de AMPc a su forma inactiva 5´-AMP, reaccion catalizada por fosfodiesterasas – PDE (Phosphodiesterases) (Conti et al., 2002). La expresion de estas enzimas es especifica de tejido en la unidad folicular, el oocito mamifero expresa la PDE tipo 3, mientras que en las celulas de la granulosa se expresa la PDE tipo 4 (Mayes, 2002). Debido a la expresion especifica de fosfodiesterasas en la unidad folicular, se han evaluado medicamentos que permiten una inhibicion selectiva, aumentando la concentracion intracelular de AMPc, ya sea en las celulas de la granulosa o en el oocito, modulando diferentes funciones como la esteroidogenesis (Jensen et al., 2002; Reddoch and Armstrong, 1984) y la meiosis (Mayes, 2002; Thomas et al., 2004). En la modulacion de la meiosis por estos medicamentos se han planteado dos areas de investigacion, la primera con el objetivo de inhibir la PDE 3 en el oocito, manteniendo el bloqueo meiotico, 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 celulas de la granulosa, induciendo la continuacion de la meiosis con medicamentos como el Rolipram (Lopez et al., 2008). En este trabajo pretendemos generar un modelo de docking molecular que nos permita comprender la interaccion entre inhibidores de la fosfodiesterasa 4 con cada una de las variantes de esta enzima. Los modelos generados permitiran 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 seran validados mediante la evaluacion 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 relacion estructura actividad para inhibidores de fosfodiesterasa que sera de utilidad para explicar el efecto de mutaciones y variantes de secuencia sobre diferentes drogas; asi como el diseno y evaluacion in silico de nuevos compuestos activos. Ademas se evaluaran diferentes concentraciones de los inhibidores de fosfodiesterasa tipo 4 (PDE4) sobre la maduracion in vitro de oocitos bovinos, determinada por la expulsion del primer cuerpo polar (metafase II). Permitiendo la seleccion de las concentraciones de los inhibidores que induzcan los mayores porcentajes de maduracion, para evaluar la competencia para el desarrollo embrionario de estos oocitos madurados en presencia de los inhibidores. Esta propuesta permitira la evaluacion de inhibidores especificos que puedan reemplazar las hormonas gonadotropicas en los procesos de produccion in vitro de embriones.