Effects of bovine sperm cryopreservation using different freezing techniques and cryoprotective agents on plasma, acrosomal and mitochondrial membranes

The success of semen cryopreservation is influenced by several factors, such as freezing curves and cryoprotectants. These two factors are of special interest once they may lead to many important physical-chemical changes resulting in different degrees of damage in spermatozoa structure. This experiment was designed to compare the effect of bull semen cryopreservation using two freezing techniques: conventional (CT cooling rate of -0.55 degrees C min-1 and freezing rate of -19.1 degrees C min-1) and automated (AT cooling rate of -0.23 degrees C min-1 and freezing rate of -15 degrees C min-1), performed with different curves, and with three cryoprotectants (glycerol, ethylene glycol and dimethyl formamide) on bovine sperm motility and integrity of plasma, acrosomal and mitochondrial membranes. These variables were simultaneously evaluated using the fluorescence probes propidium iodide, fluorescein-conjugated Pisum sativum agglutinin and MitoTracker Green FM. The effects of freezing techniques, as well as of different cryoprotectants were analysed by the analysis of variance. The means were compared by Fishers test. There were no significant differences between freezing techniques (P > 0.05). Glycerol showed higher percentages of motility, vigour and integrity of plasma, acrosomal and mitochondrial membranes than other two cryoprotectants (P < 0.05). Ethylene glycol preserved higher motility and integrity of plasma and mitochondrial membranes than dimethyl formamide (P < 0.05). Sperm motility with glycerol was 30.67 +/- 1.41% and 30.50 +/- 1.06%, with ethylene glycol was 21.17 +/- 1.66% and 21.67 +/- 1.13% and with dimethyl formamide was 8.33 +/- 0.65% and 9.17 +/- 0.72% to CT and AT curves, respectively. The percentage of spermatozoa with simultaneously intact plasma membrane, intact acrosome and mitochondrial function (IPIAH) was 14.82 +/- 1.49% (CT) and 15.83 +/- 1.26% (AT) to glycerol, 9.20 +/- 1.31% (CT) and 9.92 +/- 1.29% (AT) to ethylene glycol 4.65 +/- 0.93% (CT) and 5.17 +/- 0.87% (AT) to dimethyl formamide. Glycerol provided the best results, although nearly 85% of spermatozoa showed some degree of injury in their membranes, suggesting that further studies are required to improve the results of cryopreservation of bovine semen.

Preservation of Honey Bee (Apis mellifera L.) Semen

L’abeille domestique (Apis mellifera Linnaeus) joue un rôle crucial comme pollinisateur dans l’industrie de l’agriculture. Cependant, durant les dernières décennies, une mortalité des colonies d’abeilles a été observée partout à travers le monde. La conservation du sperme d’abeille est un outil efficace pour sauvegarder la diversité génétique. Sa conservation est possible à température pièce, mais la cryoconservation serait une meilleure méthode pour la conservation à long terme. Notre objectif général est de développer une méthode de cryoconservation de la semence d’abeille. L’hypothèse no.1 était que la cryoconservation de la semence d’abeille est plus efficace à long terme que les températures au-dessus de 0 °C. Nous avons évalué l’efficacité, basé sur la viabilité des spermatozoïdes, de deux températures de conservation: -196 °C et 16 °C. Après un an de conservation, la semence congelée avait une meilleure viabilité comparée à 16°C (76% ± 5% vs 0%; p < 0,05). Par la suite, la spermathèque des reines inséminées avec la semence cryoconservée a été évaluée par la migration des spermatozoïdes ainsi que la viabilité des spermatozoïdes. Il y avait beaucoup de variabilités dans nos résultats. Nous n’avons pas été en mesure de vérifier si l’ajout de la centrifugation après la conservation améliore la fertilité des reines après insémination. Toutefois, nos résultats confirment que la cryoconservation est une technique efficace pour conserver la semence d’abeille à long terme.

Prediction of Scattered Dose to the Testes in Abdominopelvic Radiotherapy.

Radical abdominal radiotherapy in men runs the risk of impairing their fertility owing to scattered dose to the testes, outside of the treated volume. In patients for whom this is a concern it is important to be able to predict the dose to the testes before treatment in order to determine whether semen cryopreservation should be undertaken and testicular shielding performed during treatment. Measurements have been made on an anthropomorphic phantom to determine the magnitude of these doses for a four-field treatment consisting of an anterior-posterior parallel pair and a lateral parallel pair. A dataset is presented, which, together with a correction for patients size, allows an estimate of testicular dose to be made given only the photon energy, interfield distances and the distance from the testes to the nearest beam edge. Thermoluminescent dosimetry has been carried out in 17 patients to validate the use of the data tables. The results indicate that testicular doses may be estimated with a standard deviation corresponding to 1%-2% of the tumour dose, which is sufficient for the purpose of determining whether fertility is threatened by a planned treatment.

Toxic acute hepatitis associated to the administration of prostaglandin in a dog

A prostaglandina F2a pode ser usada em caes para aumentar o volume do ejaculado em casos de inseminação artificial, criopreservação seminal ou biotecnologias de reprodução. Os efeitos colaterais após a administração da PGF2a, como taquicardia, salivação, emese, diarréia e convulsões geralmente são relacionadas com a dose utilizada. Esse trabalho objetiva relatar a ocorrência de hepatite tóxica aguda após a administração de PGF2a em um cão, e discutir a importância de se utilizar essa droga com cautela nessa espécie.

Motility and viability of ram sperm cryopreserved in a Tris-egg yolk extender supplemented with anti-oxidants

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Reproductive technology in domestic carnivorous

Background: The delay in development of artificial reproduction techniques on carnivorous could be due to countless reasons, but the lack of commercial interest is probably the most important one. The majority of canines are small structures, canidae are extremely fertile and a great number of species are adapted to domestication or captivity. Finally, the canine gamete physiology presents a difficult adaptation of technology knowledge obtained from other species. Furthermore, domestic felines are animals of company and there is no interest in reproducing them in a large scale, as it has been observed in other domestic animals, however, besides of being a valuable model for the development of in vitro techniques, the domestic cat is also used as an embryo receptor for different species of small wild felines due to physiological similarities among them, in vitro embrionary development, Review: It was reviewed the main insights about the reproductive physiology in female dogs, in vitro oocytary maturation (IVM), pregnancy and conception rate with dogs' frozen/unfrozen semen and PIV in domestic cats. The majority of mammal oocytes restart meiosis spontaneously after ovulation and reaches MII in artificial environment; in an in vitro maturation system in bovines, around 90% of oocytes complete their maturation, although its development capacity can be reduced subsequently. The success of IVM in canidae have been limited, with maturation rate varying from 0 to 58%, usually around 20%. The greatest difficulties include oocyte quality, hormonal environment, protein supplementation, cumulus / oocyte cell interaction, donor breed and age, culture systems, oxygen tension, amino acids, growth factor and sequential means. The freezing process reduces the quality of the semen, firstly because it reduces the number of living sperms and secondly because freezing produces cell modifications that could alter the sperm motility, longevity, integrity of membranes and its fertilizing capacity. Conclusion: Nowadays, several researches are being performed with the aim of increasing viability after dogs' and cats' semen is unfrozen, using extenders, cryoprotectors, freezing and unfreezing curves, addition of antioxidant substances. The aim of this text is to inform about the improvements obtained on the artificial reproduction techniques, emphasizing the oocytary maturation in female dogs, semen cryopreservation and artificial insemination in domestic dogs and cats.

Comparação entre diferentes taxas de sêmen na viabilidade espermática em garanhões de alta e baixa congelabilidade

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FMVZ

Efeito da adição da asolctina e fosfatidilcolina de soja em meio à base de gema de ovo sobre os parãmetros espermáticos e fertilidade de sêmen congelado de garanhões

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Variações metodológicas na congelação de sêmen bovino sexado

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Validação de sistema automatizado de refrigeração e congelação de sêmen ovino

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FMVZ

Ativação espermática e criopreservação do sêmen de macaco-prego (Cebus apella) em diluidores à base de água de coco in natura e TES-TRIS

A espécie Cebus apella (macaco-prego) é amplamente utilizada como modelo experimental na pesquisa biomédica. Entretanto, são escassos os estudos dedicados a avaliar o sêmen desses animais, que é composto por uma fração líquida e uma coagulada de difícil manipulação e alta concentração de espermatozóides imóveis. Portanto, objetivou-se I) avaliar o efeito de duas concentrações de cafeína (6 e 10 mM/mL) diluídas em TES-TRIS e água de coco in natura (ACIN) na ativação de espermatozóides de C. apella e II) testar um protocolo de criopreservação do sêmen comparando dois diluidores (TES-TRIS e ACIN) acrescidos de gema de ovo e glicerol. O sêmen de seis animais mantidos no Centro Nacional de Primatas foi coletado por eletroejaculação, diluído na fração-A de TES-TRIS ou ACIN, e incubado a 35°C até dissolução do coágulo seminal. O tempo de liquefação foi comparado. Posteriormente foi mensurado volume, concentração, morfologia espermática e percentual de espermatozóides vivos. No experimento I as amostras foram diluídas em TES-TRIS ou ACIN acrescidos de 6 e 10 mM de cafeína após o término da motilidade durante a liquefação e mantidas a 35°C. Motilidade e vigor foram avaliados por 5 h. Para o experimento II, após liquefação, o sêmen foi diluído na fração-B (fração-A + gema de ovo e glicerol) dos diluidores, envasado, resfriado a 4°C (2 h), em seguida a -60°C (20 min), antes de ser mergulhado em nitrogênio líquido. O sêmen foi descongelado a 35°C (5 min). Os resultados foram expressos como média ± EP. O efeito dos diluidores foi comparado pelo teste t Student e ANOVA (p _ 0,05). O coágulo liquefez em 4,5 ± 1,7 e 2,8 ± 1,1 horas (p < 0,05) em TES-TRIS e ACIN respectivamente. O volume médio, concentração, percentual de espermatozóides normais e vivos antes de congelação foi respectivamente 0,6 ± 0,2 mL; 1.806 ± 367 x 106 espermatozóides/mL; 81,3 ± 2, e 40,1 ± 3,3 (TES-TRIS) e 30,9 ± 4 (ACIN). A duração da motilidade em TES-TRIS e ACIN foi, respectivamente, 5 ± 1,4 e 1 ± 0,5 h. A motilidade média nesse período foi 38 ± 10% (TES-TRIS) e 18 ± 9% (ACIN). Foi verificado aumento da motilidade após adição de cafeína apenas nas amostras diluídas em ACIN 6 mM (21 ± 9%) e ACIN 10 mM (22 ± 11) (p > 0,05). O percentual de espermatozóides vivos após descongelação foi 26,2% em TES-TRIS e 13,2% em ACIN (p < 0,05). Para a criopreservação de sêmen de C. apella TES-TRIS é mais indicado e pode, assim como ACIN + cafeína, ser empregado na inseminação artificial com sêmen a fresco diluído.

Uso de antioxidantes para elevação da qualidade do sêmen criopreservado de búfalos (Bubalus bubalis)

O sêmen bubalino sofre com o processo de congelação que leva ao estresse oxidativo. O objetivo do trabalho foi desenvolver mecanismo de C de sêmen, com adição de substâncias antioxidantes, que permita reduzir a mortalidade espermática e as injúrias celulares, a fim de aumentar a potencial fertilidade do sêmen bubalino pós-descongelação. Foram utilizados 5 touros bubalinos da raça Murrah (4-8 anos). As coletas de sêmen foram realizadas pelo método de “vagina artificial. Os ejaculados foram aliquotados para congelação, configurando quatro tratamentos distintos: Grupo Controle - congelação com diluidor TESTRIS; Grupo Vitamina C - TES-TRIS associado à vitamina C (2,5 mM); Grupo Pentoxifilina - TES-TRIS com pentoxifilina (3,5 mM); e Grupo Vitamina C + Pentoxifilina - TES-TRIS com vitamina C (2,5 mM) e pentoxifilina (3,5 mM). Foram analisadas no sêmen in natura (Fase Pré-Congelação) o volume, pH, cor, aspecto, turbilhonamento, concentração do ejaculado, motilidade progressiva, vigor, integridade de membrana plasmática e morfologia espermática. Após os processos de congelação-descongelação (Fase Pós-Descongelação) e após o teste de termo-resistência (Fase Pós-TTR), as análises de motilidade, vigor, integridade de membrana plasmática e morfologia espermática foram realizadas. Os resultados foram analisados por ANOVA, Teste de Tukey e as correlações foram calculadas pelo teste de Pearson, com uso dos programas BioEstat 5.0 e SPSS 12. O nível de significância adotado foi de 5%. Houve diferença estatística significativa entre tratamentos para motilidade progressiva na Fase Pós- TTR (Controle: 15,1 ± 15,3%; Vitamina C: 25,6 ± 16,3%; Pentoxifilina: 23,3 ± 14,6 e Vitamina C + Pentoxifilina: 28,6 ± 16,2%; P<0,05). Para as demais características espermáticas, não houve diferença estatística significativa entre tratamentos (P>0,05). Dessa forma, , o uso do antioxidante vitamina C, isolado ou associado à pentoxifilina, no sêmen bubalino, pode aumentar sua potencial fertilidade e maximizar a disseminação de material genético superior.

Principais marcadores utilizados na avaliação da qualidade do sêmen de animais domésticos

Methods of semen cryopreservation allow changes in spermatic cells, such as damage in plasma and acrossomal membrane and modifications in mitochondrial function due to a disorder in the lipidic bilayer. For effective oocyte fertilization, spermatozoa require functional competent membranes, and intact organelles, acrosome and DNA. However, most laboratory methods used to evaluate semen quality are not highly correlated with fertilizing capacity. The discovery of a variety of fluorochromes and compounds conjugated to fluorescent probes has enabled an accurate assessment of the viability, integrity and function of spermatozoa. Among the most used probes that label the various compartments of the sperm cell there are the membrane impermeable fluorescent dyes to test the membrane integrity, as well as acylated dyes that pass the intact membrane. For the acrossomal integrity the most commonly used method is lectins labeled by a fluorescent probe. The acrosome reaction and spermatic capacitation is detected by the evaluation of membrane architecture and disorder of lipids in plasma membrane. Mitochondrial function can be determined using markers for their aerobic activity. The DNA status of spermatozoa has been determined using the metachromatic properties of Acridine Orange, and the DNA fragmentation can also be assessed by TUNEL assay. Finally, DNA condensation is analyzed using a single cell DNA gel electrophoresis assay that indicates DNA compactation. This monograph aims to compile the various tests used to detect damaged spermatozoa under cryopreservation methods, searching for improve the predictive value of semen analysis with the intention of a successful conception

Efeito da adição de butil-hidroxitolueno nos meios de refrigeração e congelação sobre a viabilidade espermática de equinos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)