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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.10.2014.tde-16032015-142859
Document
Author
Full name
Leonardo Batissaco
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Pirassununga, 2014
Supervisor
Committee
Celeghini, Eneiva Carla Carvalho (President)
Arruda, Rubens Paes de
Leite, Ticiano Guimaraes
Title in Portuguese
Criopreservação do sêmen ovino com incorporação de colesterol por ciclodextrina
Keywords in Portuguese
Carneiro
Ciclodextrina
Colesterol
Criopreservação
Espermatozoide
Abstract in Portuguese
A preocupação com a qualidade do sêmen ovino congelado tem sido motivo de muitas pesquisas, principalmente pela dificuldade da transposição cervical durante a inseminação artificial. Contudo, a inseminação intra-cervical é frequentemente usada em ovinos e resulta em redução da fertilidade com o uso do sêmen congelado. Neste sentido, esse estudo foi dividido em dois experimentos. No 1o experimento foi verificado o potencial da ciclodextrina pré-carregada com colesterol como aditivo ao diluidor na proteção da cinética espermática, integridade das membranas plasmática e acrossomal, função mitocondrial, capacitação espermática e produção de espécies reativas ao oxigênio (ROS) em espermatozoides criopreservados ovinos. Cinco ejaculados de seis carneiros (n = 30) foram divididos em três tratamentos: apenas diluidor (CON); diluidor + colesterol incorporado a ciclodextrina (CLC + CHO); e diluidor + ciclodextrina pura (CLCP). Após a diluição (50x106 espermatozóides/mL), o sêmen foi envasado em palhetas, identificado e criopreservado utilizando um sistema automatizado. Duas palhetas da mesma partida de cada tratamento foram descongeladas (a 37°C durante 30 segundos) e analisadas quanto motilidade (CASA), morfologia dos espermatozoides (DIC), integridade do plasma (PI-H342) e acrossomal (FITC-PSA) membranas, potencial mitocondrial (JC-1), produção de radicais livres (CellRox), peroxidação lipídica (BODIPY) e fluidez da membrana celular (merocianina 540). As comparações entre os grupos foram analisadas pelo PROC MIXED do SAS e o efeito de grupo foi detectado pelo teste de Tukey (p<0,05) ou pela estatística não paramétrica de ordem (Kruskal-Wallis), quando era necessário. No 2º experimento os mesmos ejaculados foram divididos por congelabilidade baseados na motilidade total pós-descongelação (MTPD) e na porcentagem de redução na motilidade total (%RMT) quando comparados o sêmen in natura e o sêmen pós-descongelação (somente diluidor), sendo divididos nos grupos alta (MTPD>60% e %RMT<40%), intermediária (60%>MTPD>40% e 60%>RMT>40%) e baixa (MTPD<40% e %RMT>60%) congelabilidade. Foram analisados os tratamentos CON e CLC+CHO dentro de cada animal e de cada grupo quanto a motilidade (CASA), a integridade das membranas plasmática (PI-H342) e acrossomal (FITC-PSA), potencial mitocondrial (JC-1), peroxidação lipídica (BODIPY) e fluidez da membrana celular (merocianina 540). As comparações foram realizadas por análise de variância (ANOVA) em arranjo fatorial 3X3 (Tratamento CLC+CHO, CON e in natura X grupos alta, intermediária e baixa congelabilidade), as comparações entre os grupos foram analisadas pelo PROC MIXED do SAS e o efeito de grupo foi detectado pelo teste de Tukey (p <0,05) ou pela estatística não paramétrica de ordem (Kruskal-Wallis), quando era necessário. No 1o experimento o tratamento CLC+CHO se mostrou mais eficaz em preservar os parâmetros de motilidade, integridade de membranas e potencial mitocondrial quando comparado aos demais tratamentos. O grupo CLCP mostrou queda nos parâmetros de motilidade, integridade de membrana, potencial mitocondrial, mostrando, com isso, uma queda na preservação espermática. No 2o experimento observou-se que o tratamento CLC+CHO mostrou maior grau de preservação para motilidade total e progressiva, células rápidas, preservação de membranas plasmática e acrossomal e potencial mitocondrial quando comparado ao CON. Esse efeito teve maior significância nos grupos de baixa e intermediária congelabilidade, não sendo tão expressivo no grupo de alta. Pode-se concluir com esse estudo que o tratamento com ciclodextrina acrescida de colesterol contribui para uma melhor preservação dos parâmetros espermáticos do sêmen ovino, principalmente em animais apresentando baixa congelabilidade, contudo não apresenta diferença em ejaculados de alta congelabilidade.
Title in English
Criopreservation of ram semen with colesterol loaded cyclodextrin
Keywords in English
Cholesterol
Cryopreservation
Cyclodextrin
Ram
Sperm
Abstract in English
Frozen ram semen has been the subject of many researches, mainly due to the difficulty of cervical transposition during artificial insemination. However, intra-cervical insemination in sheep is often used, resulting in reduced fertility with the use of frozen semen. To this end, this study was divided into two experiments. In the first experiment was verified the potential of cyclodextrin loaded with cholesterol as an additive to the extender in the protection of sperm kinetics, integrity of plasmatic and acrosomal membranes, mitochondrial function, sperm capacitation and production of reactive oxygen species (ROS) in cryopreserved sheep sperm. Five ejaculates from six rams (n = 30) were divided into three treatments: only extender (CON); extender + cyclodextrin loaded with cholesterol (CLC + CHO); and extender + pure cyclodextrin (CLCP). After dilution (50x106 spermatozoa/mL), semen was stored in straws, identified and cryopreserved using an automated system. Two straws from each ejaculate and treatment were thawed (at 37° C for 30 seconds) and analyzed for motility (CASA), morphology of spermatozoa (DIC), plasmatic (PI-H342) and acrosomal (FITC-PSA) membrane integrity, mitochondrial potential (JC-1), production of free radicals (CellRox), lipid peroxidation (BODIPY) and cell membrane permeability (Merocyanine 540). Comparisons between groups were analyzed using PROC MIXED of SAS and the effect of group was detected by Tukey (p <0.05) or by the order of nonparametric statistics (Kruskal-Wallis) test, when necessary. In the 2nd experiment the same ejaculates were divided by freezability based on the total post-thaw motility (TPTM) and the percentage of reduction in total motility (%RTM) when compared fresh and post-thaw semen (only extender), and divided into the groups: high (TPTM ≥ 60% and %RTM ≤ 40%), intermediate (60%> TPTM > 40% and 60%> %RTM > 40%) and low (TPTM ≤ 40% and %RTM ≥ 60%) freezability. CON and CLC + CHO treatments were analyzed within each animal and each group for motility (CASA), plasmatic (PI-H342) and acrosomal (FITC-PSA) membrane integrity, mitochondrial potential (JC-1), lipid peroxidation (BODIPY) and cell membrane permeability (Merocyanine 540). Comparisons were performed by analysis of variance (ANOVA) with a factorial arrangement 3x3 (groups CLC+CHO, CON and fresh X groups high, medium and low freezability), comparisons between groups were analyzed using PROC MIXED of SAS and the group effect was detected by the Tukey test (p < 0.05) or no statistical order parametric (Kruskal-Wallis), when necessary. In the first experimente, CLC + CHO treatment was more effective in preserving the parameters of motility, membrane integrity, and mitochondrial potential compared to other treatments. The CLCP group showed a fall in the parameters of motility, membrane integrity, mitochondrial potential, showing thereby a decrease in sperm preservation. In the 2nd experiment, it was observed that the treatment CLC + CHO showed greater preservation for total and progressive motility, rapid cell preservation, plasmatic and acrosomal membranes and mitochondrial potential when compared to CON. This effect was most significant in the groups of low and intermediate freezability, not being as significant in the group of high freezability. We can conclud from this study that treatment with cyclodextrin loaded with cholesterol contributes to better preservation of sperm parameters in ram semen, especially in animals displaying low freezability, however there where no diference in the high freezability group.
 
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Publishing Date
2015-08-07
 
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  • ALVES, M. B. R., et al. Tratamento da degeneração testicular em carneiros com suplementação vitamínica e mineral ou laserterapia de baixa intensidade. In IV Simpósio de Pesquisa e Pós-Graduação do Departamento de Reprodução Animal, Pirassununga, 2012. Anais do IV Simpósio de Pesquisa e Pós-Graduação do Departamento de Reprodução Animal., 2012. Resumo.
  • BATISSACO, L., et al. Correlations between hemodynamic testicular and sperm characteristics in rams. In 17th International Congress on Animal Reproduction (ICAR), Vancouver, 2012. Reproduction in Domestic Animals.Berlin : Blackwell Verlag, 2012. Abstract.
  • BATISSACO, L., et al. Efeitos da insulação sobre a vascularização dos testículos de carneiros avaliados por meio de ultrassonografia Doppler colorido. In Simpósio Internacional de Iniciação Científica da Universidade de São Paulo, Piracicada, 2010. Simpósio Internacional de Iniciação Científica da Universidade de São Paulo., 2010. Resumo.
  • BIANCHI-ALVES, M. R., et al. Assessment of sperm characteristics of rams treated with low-level laser therapy: preliminary results. In XXVII Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Tecnologia de Embriões, Mata de São João, BA, 2013. Animal Reproduction.Belo Horizonte, MG : Official Journal of the Brazilian College of Animal Reproduction, 2013. Resumo.
  • CELEGHINI, E. C. C., et al. Scrotal thermography in rams after testicular degeneration and low level laser therapy treatment: preliminary results. In XXVII Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Tecnologia de Embriões, Mata de São João, BA, 2013. Animal Reproduction.Belo Horizonte, MG : Official Journal of the Brazilian College of Animal Reproduction, 2013. Resumo.
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