A novel functional role for apolipoprotein B in male infertility in heterozygous apolipoprotein B knockout mice.

Male infertility, affecting as many as 10% of the adult population, is an extremely prevalent disorder. In most cases, the cause of the condition is unknown, and genetic factors that might affect male fertility, other than some sequences on the Y chromosome, have not been identified. We report here that male mice heterozygous for a targeted mutation of the apolipoprotein B (apo B) gene exhibit severely compromised fertility. Sperm from these mice failed to fertilize eggs both in vivo and in vitro. However, these sperm were able to fertilize eggs once the zona pellucida was removed but displayed persistent abnormal binding to the egg after fertilization. In vitro fertilization-related and other experiments revealed reduced sperm motility, survival time, and sperm count also contributed to the infertility phenotype. Recognition of the infertility phenotype led to the identification of apo B mRNA in the testes and epididymides of normal mice, and these transcripts were substantially reduced in the affected animals. Moreover, when the genomic sequence encoding human apo B was introduced into these animals, normal fertility was restored. These findings suggest that this genetic locus may have an important impact on male fertility and identify a previously unrecognized function for apo B.

Influência do plasma seminal oriundo da fração rica do ejaculado sobre as características estruturais e na cinética do espermatozoide suíno conservado sob refrigeração a 17°C por 72 horas

O plasma seminal é o constituintes não celular do sêmen suíno e contém uma série de componentes orgânicos e inorgânico que desempenham ações variadas tanto no trato reprodutivo masculino como no feminino. No entanto, este fluido de constituição complexa, exerce ações ambiguas sobre os espermatozoides suínos, pois pode atuar ao mesmo tempo de forma benéfica ou deletéria sobre a viabilidade destas células. Nesse sentido, alguns estudos sugerem que este não é o melhor meio para a conservação de espermatozoides. Desta forma o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do plasma seminal sobre a integridade das membranas plasmática e acrossomal e o potencial de membrana mitocondrial do espermatozoide suíno armazenado sob refrigeração a 17°C por 72 horas. Para tanto, foram obtidos 4 ejaculados de 6 cachaços. Em seguida o sêmen in natura foi avaliado quanto às características da motilidade pelo sistema computadorizado de análise do sêmen, morfologia espermática por contraste de interferência diferencial e concentração espermática. Após essa primeira avaliação, os ejaculados foram acondicionados em tubos cônicos de 50 mL para serem divididos em três tratamentos, a saber: não centrifugado (NC), centrifugado e com o plasma seminal retirado pós-centrifugação (CS) e centrifugado resuspendido (CR). A força de centrifugação utilizada foi de 500xg por 10 minutos. Todos os tratamentos foram submetidos à diluição em meio BTS para que se obtenha uma concentração de 30 x 106 espermatozoides por mililitro (mL). Em seguida, as amostras permaneceram por 90 minutos em temperatura ambiente e protegidas da luz antes de serem armazenadas. As doses com os diferentes tratamentos foram acondicionadas à temperatura de 17°C e foram avaliadas nos intervalos 0 (90 min pós-diluição), 24, 48 e 72 horas para os seguintes parâmetros: características da motilidade (CASA), integridade das membranas plasmática e acrossomal, estabilidade da membrana plasmática e peroxidação das membranas espermáticas (citometria de fluxo). Os tratamentos foram submetidos à análise de variância (PROC GLM), empregando-se o programa SAS (1998). Quando o principal efeito foi significativo, as médias foram comparadas pelo teste de Tukey-kramer ao nível de 5% de significância. Os resultados do presente estudo mostram que a ausência do plasma seminal foi deletéria para algumas características de motilidade, o mesmo ocorreu para a integridade das membranas plasmática e acrossomal uma vez que houve diminuição na percentagem de celulás espermáticas com membrana plasmatica integra e acrossomo integro no tratamento sem plasma seminal. A peroxidação lipídica das membranas e a manutenção da estabilidade da membrana plasmática não foram influenciadas pelo tratamento. Assim, conclui-se que a presença do plasma seminal em doses inseminantes refrigeradas por 72 h é importante para a manutenção das características de motilidade e para a integridade das membranas plasmáticas e acrossomal

Collection, seminal characteristics and chilled storage of spermatozoa from three species of free-range flying fox (Pteropus spp.)

This study reports observations on the collection and characteristics of semen from free-range populations of flying fox in Brisbane, Australia. Semen was successfully recovered by electroejaculation from 107 of 115 wild flying foxes (Pteropus alecto, Pteropus poliocephalus and Pteropus scapulatus). A proportion of ejaculates collected from all three species contained seminal vesicle secretions, the incidence of which appeared related to breeding season. Ejaculate volume was small (5-160 mu L), requiring a specialised collection vessel and immediate extension to avoid desiccation. Sperm morphological abnormalities and characteristics are described for the first time. In two species (P. scapulatus and P. alecto), sperm quality varied with breeding season. Dilution in Tris-citratefructose buffer and subsequent incubation (37 degrees C) of Pteropus semen for 2-3 h appeared to have a negative impact on sperm motility and the percentage of sperm with intact plasma membranes and acrosomes and represents a concern for the potential development and use of assisted breeding technology in these species. Preliminary attempts to develop a short-term chilled preservation protocol for flying fox semen revealed that spenn viability (percentage motility and percentage live sperm with intact acrosomes) was significantly reduced after 102 h chilled storage at 5 degrees C; nevertheless, approximately 40% of the spermatozoa were still motile and contained intact acrosomes. Glycerol was neither protective nor detrimental to sperm survival during chilled storage. Microbial flora of the prepuce, urethra and semen of all species were isolated and their antibiotic susceptibility tested. Tetracycline, penicillin, ciprofloxacin, and ceftazidime were the most effective antibiotics in preventing growth of all identified bacteria; however, their effects on sperm survival were not investigated. (c) 2005 Elsevier Inc. All rights reserved.

Actin localisation and the effect of cytochalasin D on the osmotic tolerance of cauda epedidymidal kangaroo spermatozoa

This study examined the hypothesis that filamentous actin associated with the complex cytoskeleton of the kangaroo sperm head and tail may be contributing to lack of plasma membrane plasticity and a consequent loss of membrane integrity during cryopreservation. In the first study, the distribution of G and F actin within Eastern Grey Kangaroo (EGK, Macropus giganteus) cauda epididymidal spermatozoa was successfully detected using DNAse-FITC and a monoclonal F-actin antibody (ab205, Abcam), respectively. G-actin staining was most intense in the acrosome but was also observed with less intensity over the nucleus and mid-piece. F-actin was located in the sperm nucleus but was not discernable in the acrosome or sperm tail. To investigate whether cytochalasin D (a known F-actin depolymerising agent) was capable of improving the osmotic tolerance of EGK cauda epididymal spermatozoa, sperm were incubated in hypo-osmotic media (61 and 104 mOsm) containing a range of cytochalasin D concentrations (0-200 mu M). Cytochalasin D had no beneficial effect on plasma membrane integrity of sperm incubated in hypo-osmotic media. However, when EGK cauda epididymidal sperm were incubated in isosmotic media, there was a progressive loss of sperm motility with increasing cytochalasin D concentration. The results of this study indicated that the F-actin distribution in cauda epididymidal spermatozoa of the EGK was surprisingly different from that of the Tammar Wallaby (M. eugenii) and that cytochalasin-D does not appear to improve the tolerance of EGK cauda epididymidal sperm to osmotically induced injury.

Data compilation on the biological response to ocean acidification: environmental and experimental context of data sets and related literature

The exponential growth of studies on the biological response to ocean acidification over the last few decades has generated a large amount of data. To facilitate data comparison, a data compilation hosted at the data publisher PANGAEA was initiated in 2008 and is updated on a regular basis (doi:10.1594/PANGAEA.149999). By January 2015, a total of 581 data sets (over 4 000 000 data points) from 539 papers had been archived. Here we present the developments of this data compilation five years since its first description by Nisumaa et al. (2010). Most of study sites from which data archived are still in the Northern Hemisphere and the number of archived data from studies from the Southern Hemisphere and polar oceans are still relatively low. Data from 60 studies that investigated the response of a mix of organisms or natural communities were all added after 2010, indicating a welcomed shift from the study of individual organisms to communities and ecosystems. The initial imbalance of considerably more data archived on calcification and primary production than on other processes has improved. There is also a clear tendency towards more data archived from multifactorial studies after 2010. For easier and more effective access to ocean acidification data, the ocean acidification community is strongly encouraged to contribute to the data archiving effort, and help develop standard vocabularies describing the variables and define best practices for archiving ocean acidification data.

Seawater carbonate chemistry and biological processes during experiments with oyster Crassostrea gigas, 2009

An increasing number of studies are now reporting the effects of ocean acidification on a broad range of marine species, processes and systems. Many of these are investigating the sensitive early life-history stages that several major reviews have highlighted as being potentially most susceptible to ocean acidification. Nonetheless there remain few investigations of the effects of ocean acidification on the very earliest, and critical, process of fertilization, and still fewer that have investigated levels of ocean acidification relevant for the coming century. Here we report the effects of near-future levels of ocean acidification (?0.35 pH unit change) on sperm swimming speed, sperm motility, and fertilization kinetics in a population of the Pacific oyster Crassostrea gigas from western Sweden. We found no significant effect of ocean acidification - a result that was well-supported by power analysis. Similar findings from Japan suggest that this may be a globally robust result, and we emphasise the need for experiments on multiple populations from throughout a species' range. We also discuss the importance of sound experimental design and power analysis in meaningful interpretation of non-significant results.

Adição de Ácido Linoleico conjugado (CLA) no diluidor de congelação de sémen de touro, recolhido Post-Mortem, das raças Holstein Frísia, Aberdeen Angus, Charolês e Limousine

Dissertação de Mestrado, Engenharia Zootécnica, 7 de Abril de 2016, Universidade dos Açores.

Desacoplamento mitocondrial e estresse oxidativo em espermatozoides suínos resfriados

A espécie suína (Sus scropha domesticus) possui relevância nos âmbitos da pesquisa, da xenotransplantação e da produção de carnes. O resfriamento de sêmen é capaz de reduzir o metabolismo celular e possibilitar o armazenamento dos gametas, sendo auxiliar durante práticas de reprodução assistida. Contudo, os espermatozoides suínos são sensíveis ao estresse oxidativo gerado durante o processo de resfriamento. O 2,4 dinitrofenol (DNP) poderia gerar o desacoplamento mitocondrial reduzindo o estresse oxidativo e prolongando indiretamente a viabilidade e capacidade fertilizante de espermatozoides suínos resfriados pela diminuição de espécies reativas de oxigênio. O objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos do desacoplamento mitocondrial induzido pelo DNP e os efeitos desse desacoplamento sobre as de fluidez e integridade de membrana plasmática, funcionalidade de mitocôndria, motilidade espermática, além dos parâmetros de estresse oxidativo de lipoperoxidação e produção de espécies reativas de oxigênio, durante o resfriamento a 17 °C de 24 até 96 horas. Utilizou-se 22 ejaculados expostos ao diluente Betsville Thawing Solution (BTS) (controle) e ao mesmo diluente acrescido das concentrações de 0,01 µM (T1); 0,1 µM (T2); 1,0 µM (T3) e 10 µM (T4) de DNP. Através do teste de Shapiro-Wilk as variáveis que não apresentaram normalidade, tiveram suas médias comparadas pelo teste de KruskalWallis. As análises estatísticas demonstraram que o DNP não se diferiu do controle independente do tempo de armazenamento, para nenhuma das variáveis analisadas. Possivelmente, a falta de ação sobre as mitocôndrias, ou seja, a não promoção do desacoplamento mitocondrial foi o motivo principal para a falta dos efeitos do DNP. Acredita-se que a utilização do DNP em temperaturas mais elevadas por estas promoverem aumento da fluidez de membrana e/ou o aumento das concentrações de DNP poderiam gerar efeitos significativos sobre as mitocôndrias e demais variáveis analisadas. Finalmente, o DNP nas concentrações testadas não se diferiu do controle em todas as variáveis analisadas independente do tempo de armazenamento.

Efeito da exposição ao herbicida glifosato sobre parâmetros bioquímicos, moleculares e espermáticos do peixe Danio rerio

Agroquímicos são amplamente utilizados na atividade agrícola com o objetivo de aumentar a produção e melhorar a qualidade dos alimentos, no entanto podem vir a gerar danos ao meio ambiente e a organismos não-alvo. Dentre esses pesticidas encontra-se o herbicida glifosato, o qual vem sendo mais utilizado mundialmente. Seu mecanismo de ação se dá através da inibição da enzima 5-enolpiruvilshikimato-3- fosfatosintase, intermediária da síntese de aminoácidos aromáticos essenciais em plantas. Pouco se sabe sobre os efeitos da substância glifosato em animais, pois os estudos realizados visam principalmente os efeitos da formulação comercial, a qual contém surfactantes e outras substâncias inertes. Tendo isso em vista, esse estudo avaliou o efeito do glifosato no teleósteo Danio rerio considerando parâmetros de estresse oxidativo, atividade e expressão da acetilcolinesterase e parâmetros reprodutivos. Foram feitas exposições a 5 mg/L e 10 mg/L de glifosato, mais um grupo controle por 24 e 96 horas, somente com peixes machos. Para análise bioquímica foram retirados cérebro, brânquias e músculo; para análise molecular, cérebro e músculo; e para análise na qualidade espermática dos peixes, os testículos. Quanto às análises bioquímicas houve um aumento na capacidade antioxidante contra radicais peroxil nas brânquias na concentração de 5 mg/L após 24 horas de exposição; uma redução na peroxidação lipídica no cérebro na maior concentração (10 mg/L) após 24h e um aumento da mesma em músculo, também em 10 mg/L, após 96 horas. Não foi observada alteração na geração de espécies reativas de oxigênio decorrente da exposição ao glifosato, assim como na atividade da enzima acetilcolinesterase; já na expressão gênica desta enzima houve uma diminuição no cérebro após 24 horas de exposição e um aumento no cérebro e no músculo após 96 horas. Quanto à qualidade espermática dos peixes, houve uma redução na motilidade e período de motilidade dos espermatozóides nas concentrações de 5 mg/L e 10 mg/L em ambos tempos de exposição; na concentração de 10 mg/L ainda houve uma redução da funcionalidade mitocondrial, integridade de membrana do espermatozóide e integridade de DNA após 24 e 96 horas. Sendo assim, o glifosato se mostrou capaz de alterar o balanço oxidativo dos tecidos do peixe Danio rerio bem como alterar significativamente a expressão gênica da enzima acetilcolinesterase. Além disso, nossos resultados demonstram que o glifosato pode interferir na reprodução deste animal, através da redução de sua qualidade espermática.

CD81 interacting proteins

Fertilization is a multistep and complex process culminating in the merge of gamete membranes, cytoplasmic unity and fusion of genome. CD81 is a tetraspanin protein that participates in sperm-oocyte interaction, being present at the oocyte surface. CD81 has also been implicated in other biological processes, however its specific function and molecular mechanisms of action remain to be elucidated. The interaction between CD81 and its binding partner proteins may underlie the CD81 involvement in a variety of cellular processes and modulate CD81/interactors specific functions. Interestingly, in a Yeast two Hybrid system previously performed in our lab, CD81 has emerged as a putative interactor of the Amyloid Precursor Protein (APP). In the work here described, bioinformatics analyses of CD81 interacting proteins were performed and the retrieved information used to construct a protein-protein interaction network, as well as to perform Gene Ontology enrichment analyses. CD81 expression was further evaluated in CHO, GC-1 and SH-SY5Y cell lines, and in human sperm cells. Additionally, its subcellular localization was analyzed in sperm cells and in the neuronal-like SH-SY5Y cell line. Subsequently, coimmunoprecipitation assays were performed in CHO and SH-SY5Y cells to attempt to prove the physical interaction between CD81 and APP. A functional interaction between these two proteins was accessed thought the analyses of the effects of CD81 overexpression on APP levels. A co-localization analysis of CD81 and some interactors proteins retrieved from the bioinformatics analyses, such as APP, AKT1 and cytoskeleton-related proteins, was also performed in sperm cells and in SH-SY5Y cells. The effects of CD81 in cytoskeleton remodeling was evaluated in SH-SY5Y cells through monitoring the effects of CD81 overexpression in actin and tubulin levels, and analyzing the colocalization between overexpressed CD81 and F-actin. Our results showed that CD81 is expressed in all cell lines tested, and also provided the first evidence of the presence of CD81 in human sperm cells. CD81 immunoreactivity was predominantly detected in the sperm head, including the acrosome membrane, and in the midpiece, where it co-localized with APP, as well as in the post-acrosomal region. Furthermore, CD81 co-localizes with APP in the plasma membrane and in cellular projections in SH-SY5Y cells, where CD81 overexpression has an influence on APP levels, also visible in CHO cells. The analysis of CD81 interacting proteins such as AKT1 and cytoskeletonrelated proteins showed that CD81 is involved in a variety of pathways that may underlie cytoskeleton remodeling events, related to processes such as sperm motility, cell migration and neuritogenesis. These results deepen our understanding on the functions of CD81 and some of its interactors in sperm and neuronal cells.

Influência da estação do ano nas características do sêmen e na concentração de hormônios em touros Nelore e Simental

Estudou-se a influência das quatro estações do ano nas características do sêmen e nas concentrações de testosterona e cortisol em touros. Cinco touros Nelore e cinco Simental entre 48 e 72 meses de idade, criados extensivamente, foram avaliados andrologicamente por meio de exames físicos das características morfológicas do sêmen e das concentrações séricas de testosterona e cortisol. Houve redução na motilidade e no vigor do sêmen no inverno (P<0,05) na raça Simental. Observou-se correlação (P<0,01) entre testosterona x motilidade (0,69) e testosterona x vigor (0,57) na raça Simental, e cortisol x motilidade (0,68) e cortisol x vigor (0,65) na raça Nelore. O efeito das estações do ano modificou a qualidade do sêmen com aumento da motilidade e vigor espermáticos na primavera e verão nos touros Simental. A concentração de cortisol diminuiu no outono nos touros Nelore.

Avaliação toxicológica da ayahuasca em ratos Wistar : comportamento e toxicidade reprodutiva em machos

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, 2016.