Relação entre a capacitação espermática e a fertilidade de sêmen criopreservado de bovinos / Relationship between sperm capacitation and fertility in bovine cryopreserved semen

A qualidade do sêmen criopreservado, utilizado na inseminação artificial em tempo fixo (IATF) em bovinos, é um dos principais fatores que impactam sobre a fertilidade, e está relacionada à capacidade de produção espermática dos touros, à criotolerância dos espermatozoides e aos critérios técnicos do processo de criopreservação adotados. Neste sentido, devemos destacar a importância do controle de qualidade das partidas de sêmen antes de serem liberadas para uso na IATF. Nos últimos anos várias técnicas vêm sendo desenvolvidas para avaliar com mais acurácia as partidas de sêmen e evitar o uso daquelas que possam resultar em prejuízos na fertilidade, mas mesmo assim, tem se notado alta variabilidade na taxa de prenhez entre touros e entre partidas de sêmen. Esta divergência se deve ao fato da habilidade fértil do espermatozoide ser multifatorial, ou seja, dependente de diversas características estruturais, morfofuncionais e moleculares. Ademais, os eventos que permitem os espermatozoides passarem por capacitação espermática, um pré-requisito para a fertilidade, têm intrigado os pesquisadores em vista da complexidade dos processos envolvidos e dos efeitos deletérios da criopreservação espermática. Esta revisão tem por objetivo compilar estudos que mostrem a relação entre a capacitação espermática e a fertilidade do sêmen bovino criopreservado, levando em consideração as técnicas de avaliação e os resultados até o momento.(AU)

The quality of cryopreserved semen, used in fixed-time artificial insemination (FTAI) in cattle, is one of the main factors that impact fertility and is related to the sperm production capacity of bulls, sperm cryotolerance, and the technical criteria for cryopreservation. In this sense, we must highlight the importance of quality control of semen batches before commercialization for the FTAI. In recent years, several techniques have progressed to more accurately evaluate semen batches and avoid using those that may result in impaired fertility. However, we still notice a high variability in the pregnancy rate between bulls and between semen batches. This divergence is due to the multifactorial sperm-fertilizing ability, i.e., it depends on several structural, morphofunctional, and molecular characteristics. In addition, the events that allow sperm to undergo sperm capacitation, a prerequisite for fertility, have intrigued researchers due to the complexity of the processes involved and the adverse effects of sperm cryopreservation. This review aims to compile studies that show the relationship between sperm capacitation and fertility in cryopreserved bovine semen, considering the evaluation techniques and results to date.(AU)

The in vitro effects of n-3 fatty acids on immune response regulation of bovine ex vivo endometrial explants / Os efeitos in vitro dos ácidos graxos n-3 na regulação da resposta imune de explantes endometriais bovinos ex vivo

Fatty acids are considered metabolic intermediaries, although new facts indicate they also work as signaling molecules with different roles in the immune response. Based on that, in this study, we investigated the anti-inflammatory effects of n-3 polyunsaturated fatty acids (PUFAs) as eicosapentaenoic acid (EPA), docosahexaenoic acid (DHA), and α-linolenic acid (LNA) in ex vivo bovine endometrial explants. For this, two groups were formed: (1) LPS-challenged and (2) control, both to evaluate the accumulation of proinflammatory cytokines as interleukin 1ß (IL1B) and interleukin 6 (IL6). To develop the study, bovine female reproductive tracts from non-pregnant Angus heifers without evidence of reproductive diseases were selected. Endometrial explants were processed and treated for 24 h with EPA, DHA, and LNA in five different concentrations (0µM, 50µM, 100 µM, 200µM and 400 µM) and then, challenged with LPS for 24 h. Supernatants were collected to evaluate the concentration of IL1B and IL6 by ELISA. Explants treated with EPA from control groups reduced the concentrations of ILB (200µM) and IL6 (400 µM), and IL6 (50 µM; 100 µM) from the LPS-challenged group. DHA decreased the accumulation of IL1B and IL6 at 200 µM on explants from the LPS-challenged group, and 200 µM reduced IL6 from the control group. In contrast, explants treated with LNA only reduced the accumulation of IL1B to 400µM (from both groups). In conclusion, the EPA acid is the best anti-inflammatory option to decrease the concentration of both pro-inflammatory cytokines (IL1B and IL6) from LPS-challenged and control groups in bovine endometrial explants; while LNA evidence to be the last option to promote an anti-inflammatory response.(AU)

Os ácidos graxos são considerados intermediários metabólicos, embora novos fatos indiquem que eles também atuem como moléculas sinalizadoras com diferentes papéis na resposta imune. Dessa forma, este estudo investigou os efeitos anti-inflamatórios de ácidos graxos poliinsaturados n-3 (PUFAs) como ácido eicosapentaenóico (EPA), ácido docosahexaenóico (DHA) e ácido α-linolênico (LNA) em explantes endometriais ex vivo de bovinos. Para tal, o experimento foi divido em dois grupos: (1) Desafiado-LPS e (2) Controle, para que então pudesse avaliar o acúmulo de citocinas pró-inflamatórias como interleucina 1ß (IL1B) e interleucina 6 (IL6). Foram selecionados tratos reprodutivos de fêmeas bovinas de novilhas Angus não prenhes sem evidência de doenças reprodutivas. Explantes endometriais foram processados e tratados por 24h com EPA, DHA e LNA em cinco concentrações diferentes (0µM, 50µM, 100 µM, 200µM e 400 µM) e, em seguida, desafiados com LPS por mais 24h. Os sobrenadantes foram colhidos para avaliar a concentração de IL1B e IL6 pelo teste de ELISA. Os explantes tratados com EPA dos grupos de controle reduziram as concentrações de ILB (200 µM) e IL6 (400 µM) e no grupo desafiado com LPS houve redução das concentrações de IL6 (50 µM; 100 µM). Nos explantes do grupo desafiado com LPS, o DHA diminuiu o acúmulo de IL1B e IL6 nas concentrações de 200 µM, e no grupo controle reduziu IL6 nas concentrações de 200 µM, enquanto os explantes tratados com LNA reduziram apenas o acúmulo de IL1B a 400 µM (de ambos os grupos). Em conclusão, o ácido EPA provou ser a melhor opção anti-inflamatória para diminuir a concentração de ambas as citocinas pró-inflamatórias (IL1B e IL6) de grupos desafiados com LPS e controle em explantes endometriais bovinos; enquanto o LNA evidencia ser a opção menos viável para promover uma resposta anti-inflamatória.(AU)

Mecanismos epigenéticos nos espermatozoides e o impacto sobre a fertilidade masculina / Epigenetic mechanisms on sperm cells and the impact on male fertility

Por ser uma célula altamente especializada, o espermatozoide apresenta diferentes mecanismos epigenéticos, sendo os principais as metilações do DNA, o código de histonas, os ncRNAs (RNAs não codificadores), e a alta condensação da cromatina pela presença das protaminas. Estes mecanismos interagem entre si, contribuindo para a formação do epigenoma espermático, que modela a carga molecular espermática, que, por sua vez, pode impactar sobre as características do desenvolvimento embrionário e da progênie. Dessa forma, atualmente é consenso que o papel do espermatozoide ultrapassa a entrega de DNA de qualidade para o oócito no momento da fecundação. Pesquisas recentes de diversos grupos, incluindo o nosso, mostram que além da contribuição com DNA de qualidade, o espermatozoide entrega moléculas ao oócito no momento da fecundação que influenciam o desenvolvimento do embrião. Recentemente, essas moléculas de origem espermática (Em inglês: sperm-borne) também são associadas com alterações metabólicas e cognitivas da progênie. Embora ainda pouco se entenda como esses mecanismos podem persistir mesmo com o ciclo de reprogramação celular que ocorre logo após a fecundação, é evidente que estes podem impactar as características da progênie. Nesta revisão abordaremos sobre a modulação do epigenoma espermático e seus efeitos no desenvolvimento embrionário.(AU)

Since it is a highly specialized cell, the spermatozoa display different epigenetic mechanisms; the main ones are DNA methylation, histone code, ncRNAs (non-coding RNAs), and high chromatin condensation by the presence of protamines. These mechanisms act in synergy contributing to forming the sperm epigenome, which modulates the spermatic molecular cargo, and, may impact embryo and offspring development features. Thus, it is currently a consensus that the role of spermatozoa goes beyond delivering quality DNA to the oocyte at fertilization. Relevant findings from several research groups, including ours, have shown that sperm delivers several molecules to the oocyte at fertilization, beyond the contribution to DNA, which influences the development of the embryo. Recently, these sperm-borne molecules have also been associated with metabolic and cognitive changes in the offspring. Although the mechanism by which these changes can persist even after embryo reprogramming is not completely understood, evidence shows that sperm cell molecular content impacts embryo and offspring development. This review will mainly focus on the modulation of the sperm epigenome and its effects on embryo development.(AU)

The effect of n- 3 polyunsaturated fatty acid supplementation on immune and reproductive parameters in dairy cows: a review / O efeito da suplementação de ácidos graxos poliinsaturados n-3 sobre os parâmetros imunológicos e reprodutivos em vacas leiteiras: revisão de literatura

In dairy cattle, supplementation with polyunsaturated fatty acids (PUFAs) is considered to be an important tool to decrease the negative energy balance of periparturient dairy cows and improve the reproductive and immune systems. The most common PUFAs added to ruminant diets are omega 3 (n-3 PUFA) as linolenic acid and omega 6 (n-6 PUFA) as linoleic acid. This paper aims to review the potential effects of n-3 PUFA. We consider the effects of n-3 PUFA on the bovine immune system, especially on immune cells, and on in vivo and in vitro reproductive parameters, emphasizing how n-3 PUFAs act as modulators through one or more molecular mechanisms. The incorporation of n-3 PUFA in the dairy cow diet has positive effects on animal fertility and immunity. Future research on n-3 PUFA should be more explored concerning reproduction and immune function, starting from the investigation of basic biology to their potential for application in the clinical and preventive medicine fields.(AU)

Em rebanhos leiteiros, a suplementação com ácidos graxos poliinsaturados (PUFAs) é considerada uma ferramenta importante para diminuir o balanço energético negativo de vacas leiteiras durante o periparto e contribuir para a reprodução e sistema imunológico. Os efeitos da suplementação com PUFA sobre estes sistemas têm sido pouco explorados na literatura. Os PUFAs mais comuns na dieta dos ruminantes são Ômega-3 (n-3 PUFA) como ácido linolênico e Ômega-6 (n-6 PUFA) como ácido linoleico. Esta revisão abordará os aspectos gerais do n-3 PUFA, seus efeitos mais relevantes no sistema imune, principalmente seus efeitos nas células imunes, bem como seus efeitos na parte reprodutiva, tanto in vivo como in vitro, enfatizando a ação do n-3 PUFA através de mecanismos moleculares. A incorporação de n-3 PUFAs na dieta de vacas leiteiras exerce efeitos positivos na fertilidade e imunidade. Mais estudos a fim de explorar a função do n-3 PUFA na modulação do sistema imune e parâmetros reprodutivos, desde a investigação da biologia básica até a aplicação a campo de modo clínico e preventivo, devem ser requeridos.(AU)

The effect of n- 3 polyunsaturated fatty acid supplementation on immune and reproductive parameters in dairy cows: a review / O efeito da suplementação de ácidos graxos poliinsaturados n-3 sobre os parâmetros imunológicos e reprodutivos em vacas leiteiras: revisão de literatura

In dairy cattle, supplementation with polyunsaturated fatty acids (PUFAs) is considered to be an important tool to decrease the negative energy balance of periparturient dairy cows and improve the reproductive and immune systems. The most common PUFAs added to ruminant diets are omega 3 (n-3 PUFA) as linolenic acid and omega 6 (n-6 PUFA) as linoleic acid. This paper aims to review the potential effects of n-3 PUFA. We consider the effects of n-3 PUFA on the bovine immune system, especially on immune cells, and on in vivo and in vitro reproductive parameters, emphasizing how n-3 PUFAs act as modulators through one or more molecular mechanisms. The incorporation of n-3 PUFA in the dairy cow diet has positive effects on animal fertility and immunity. Future research on n-3 PUFA should be more explored concerning reproduction and immune function, starting from the investigation of basic biology to their potential for application in the clinical and preventive medicine fields.(AU)

Em rebanhos leiteiros, a suplementação com ácidos graxos poliinsaturados (PUFAs) é considerada uma ferramenta importante para diminuir o balanço energético negativo de vacas leiteiras durante o periparto e contribuir para a reprodução e sistema imunológico. Os efeitos da suplementação com PUFA sobre estes sistemas têm sido pouco explorados na literatura. Os PUFAs mais comuns na dieta dos ruminantes são Ômega-3 (n-3 PUFA) como ácido linolênico e Ômega-6 (n-6 PUFA) como ácido linoleico. Esta revisão abordará os aspectos gerais do n-3 PUFA, seus efeitos mais relevantes no sistema imune, principalmente seus efeitos nas células imunes, bem como seus efeitos na parte reprodutiva, tanto in vivo como in vitro, enfatizando a ação do n-3 PUFA através de mecanismos moleculares. A incorporação de n-3 PUFAs na dieta de vacas leiteiras exerce efeitos positivos na fertilidade e imunidade. Mais estudos a fim de explorar a função do n-3 PUFA na modulação do sistema imune e parâmetros reprodutivos, desde a investigação da biologia básica até a aplicação a campo de modo clínico e preventivo, devem ser requeridos.(AU)

Coenzyme Q-10 improves preservation of mitochondrial functionality and actin structure of cryopreserved stallion sperm

Abstract Coenzyme Q-10 (CoQ-10) is a cofactor for mitochondrial electron transport chain and may be an alternative to improve sperm quality of cryopreserved equine semen. This work aimed to improve stallion semen quality after freezing by adding CoQ-10 to the cryopreservation protocol. Seven saddle stallions were utilized. Each animal was submitted to five semen collections and freezing procedures. For cryopreservation, each ejaculate was divided in three treatments: 1) Botucrio® diluent (control); 2) 50 μmol CoQ-10 added to Botucrio® diluent; 3) 1 mmol CoQ-10 added to Botucrio® diluent. Semen batches were analyzed for sperm motility characteristics (CASA), plasma and acrosomal membranes integrity and mitochondrial membrane potential (by fluorescence probes propidium iodide, Hoechst 33342, FITC-PSA and JC-1, respectively), alterations in cytoskeletal actin (phalloidin-FITC) and mitochondrial function (diaminobenzidine; DAB). The 1 mmol CoQ-10 treatment presented higher (P<0.05) amount (66.8%) of sperm cells with fully stained midpiece (indicating high mitochondrial activity) and higher (P<0.05) amount (81.6%) of cells without actin reorganization to the post-acrosomal region compared to control group (60.8% and 76.0%, respectively). It was concluded that the addition of 1 mmol CoQ-10 to the freezing diluent was more effective in preserving mitochondria functionality and cytoskeleton of sperm cells submitted to cryopreservation process.

Systemic changes caused by artificial insemination in beef cows (Bos indicus) and their impact on animal welfare / Alterações sistêmicas causadas pela inseminação artificial em vacas de corte (Bos indicus) e seu impacto no bem-estar animal

This study aimed to verify if the process of artificial insemination (AI) characterized here as animal immobilization, the passage of the semen applicator through the cervix, and deposition of the semen in the uterus, affected cows' welfare. For this, 18 beef calved cows were selected and divided into two groups: inseminated cows (AIG, n = 9), and not inseminated cows, the control group (CG, n = 9). Body condition score, uterus, and ovary evaluation were performed. Later, both groups were submitted into an estrus synchronization protocol and only the AIG group was inseminated. Blood components of urea, creatinine, AST, GGT, CK, glucose, triglycerides, cholesterol, HDL, LDL, VLDL, NEFA, BHB, cortisol, estradiol, progesterone, albumin, and total protein were measured 30 h before AI, and 4, 24, 48 and 168 h after AI. Statistical differences were considered when P <0.05. No differences between AIG and CG were observed. On the other hand, when the moment of insemination was evaluated, differences were observed for urea, creatinine, AST, GGT, CK, glucose, triglycerides, NEFA, BHB, albumin, and total protein. There was an oscillation of metabolic profiles depending on the time and procedures to which animals were exposed, even though it could be inferred that the AI process was incapable of altering those metabolic components on animals that were inseminated. Still, we can affirm that artificial insemination cannot be categorized as a negative reproduction tool on animal welfare. However, the containment and management procedures for AI may alter the metabolic profile of cows, especially the increase of CK.(AU)

O objetivo deste estudo foi verificar se o processo de inseminação artificial (IA) caracterizado como imobilização do animal, passagem do aplicador de sêmen pelo colo do útero e deposição do sêmen no útero, afetou o bem-estar de bovinos. Para tanto, foram selecionadas 18 vacas de corte paridas, divididas em dois grupos: grupo de animais inseminados (AIG, n = 9) e grupo de animais não inseminados, grupo controle (GC, n = 9). Foram avaliados o escore de condição corporal, útero e ovário. Posteriormente, ambos os grupos foram submetidos a um protocolo de sincronização de cio e apenas o grupo AIG foi inseminado. Componentes metabólicos como ureia, creatinina, AST, GGT, CK, glicose, triglicerídeos, colesterol, HDL, LDL, VLDL, NEFA, BHB, cortisol, estradiol, progesterona, albumina e proteína total foram mensurados 30 horas antes da IA e 4, 24, 48 e 168 horas após a IA. Diferenças estatísticas foram consideradas quando P <0,05. Não foram observadas diferenças entre os dois grupos, por outro lado, quando o momento da inseminação foi avaliado, diferenças foram observadas para ureia, creatinina, AST, GGT, CK, glicose, triglicerídeos, NEFA, BHB, albumina e proteína total. Houve uma variação dos perfis metabólicos em função do tempo e dos procedimentos que os animais foram submetidos, embora pode-se inferir que o processo de IA não foi capaz de alterar esses componentes metabólicos os animais inseminados. Ainda assim, observou-se que o processo de IA não foi categorizado como uma ferramenta negativa de reprodução com relação ao bem-estar animal. Porém, ainda assim, os procedimentos de contenção e manejo da IA podem alterar o perfil metabólico das vacas, principalmente o aumento da CK.(AU)

Systemic changes caused by artificial insemination in beef cows (Bos indicus) and their impact on animal welfare / Alterações sistêmicas causadas pela inseminação artificial em vacas de corte (Bos indicus) e seu impacto no bem-estar animal

This study aimed to verify if the process of artificial insemination (AI) characterized here as animal immobilization, the passage of the semen applicator through the cervix, and deposition of the semen in the uterus, affected cows' welfare. For this, 18 beef calved cows were selected and divided into two groups: inseminated cows (AIG, n = 9), and not inseminated cows, the control group (CG, n = 9). Body condition score, uterus, and ovary evaluation were performed. Later, both groups were submitted into an estrus synchronization protocol and only the AIG group was inseminated. Blood components of urea, creatinine, AST, GGT, CK, glucose, triglycerides, cholesterol, HDL, LDL, VLDL, NEFA, BHB, cortisol, estradiol, progesterone, albumin, and total protein were measured 30 h before AI, and 4, 24, 48 and 168 h after AI. Statistical differences were considered when P <0.05. No differences between AIG and CG were observed. On the other hand, when the moment of insemination was evaluated, differences were observed for urea, creatinine, AST, GGT, CK, glucose, triglycerides, NEFA, BHB, albumin, and total protein. There was an oscillation of metabolic profiles depending on the time and procedures to which animals were exposed, even though it could be inferred that the AI process was incapable of altering those metabolic components on animals that were inseminated. Still, we can affirm that artificial insemination cannot be categorized as a negative reproduction tool on animal welfare. However, the containment and management procedures for AI may alter the metabolic profile of cows, especially the increase of CK.(AU)

O objetivo deste estudo foi verificar se o processo de inseminação artificial (IA) caracterizado como imobilização do animal, passagem do aplicador de sêmen pelo colo do útero e deposição do sêmen no útero, afetou o bem-estar de bovinos. Para tanto, foram selecionadas 18 vacas de corte paridas, divididas em dois grupos: grupo de animais inseminados (AIG, n = 9) e grupo de animais não inseminados, grupo controle (GC, n = 9). Foram avaliados o escore de condição corporal, útero e ovário. Posteriormente, ambos os grupos foram submetidos a um protocolo de sincronização de cio e apenas o grupo AIG foi inseminado. Componentes metabólicos como ureia, creatinina, AST, GGT, CK, glicose, triglicerídeos, colesterol, HDL, LDL, VLDL, NEFA, BHB, cortisol, estradiol, progesterona, albumina e proteína total foram mensurados 30 horas antes da IA e 4, 24, 48 e 168 horas após a IA. Diferenças estatísticas foram consideradas quando P <0,05. Não foram observadas diferenças entre os dois grupos, por outro lado, quando o momento da inseminação foi avaliado, diferenças foram observadas para ureia, creatinina, AST, GGT, CK, glicose, triglicerídeos, NEFA, BHB, albumina e proteína total. Houve uma variação dos perfis metabólicos em função do tempo e dos procedimentos que os animais foram submetidos, embora pode-se inferir que o processo de IA não foi capaz de alterar esses componentes metabólicos os animais inseminados. Ainda assim, observou-se que o processo de IA não foi categorizado como uma ferramenta negativa de reprodução com relação ao bem-estar animal. Porém, ainda assim, os procedimentos de contenção e manejo da IA podem alterar o perfil metabólico das vacas, principalmente o aumento da CK.(AU)

Coenzyme Q-10 improves preservation of mitochondrial functionality and actin structure of cryopreserved stallion sperm

Coenzyme Q-10 (CoQ-10) is a cofactor for mitochondrial electron transport chain and may be an alternative to improve sperm quality of cryopreserved equine semen. This work aimed to improve stallion semen quality after freezing by adding CoQ-10 to the cryopreservation protocol. Seven saddle stallions were utilized. Each animal was submitted to five semen collections and freezing procedures. For cryopreservation, each ejaculate was divided in three treatments: 1) Botucrio® diluent (control); 2) 50 μmol CoQ-10 added to Botucrio® diluent; 3) 1 mmol CoQ-10 added to Botucrio® diluent. Semen batches were analyzed for sperm motility characteristics (CASA), plasma and acrosomal membranes integrity and mitochondrial membrane potential (by fluorescence probes propidium iodide, Hoechst 33342, FITC-PSA and JC-1, respectively), alterations in cytoskeletal actin (phalloidin-FITC) and mitochondrial function (diaminobenzidine; DAB). The 1 mmol CoQ-10 treatment presented higher (P<0.05) amount (66.8%) of sperm cells with fully stained midpiece (indicating high mitochondrial activity) and higher (P<0.05) amount (81.6%) of cells without actin reorganization to the post-acrosomal region compared to control group (60.8% and 76.0%, respectively). It was concluded that the addition of 1 mmol CoQ-10 to the freezing diluent was more effective in preserving mitochondria functionality and cytoskeleton of sperm cells submitted to cryopreservation process.(AU)

Acute exposure to hyperosmotic conditions reduces sperm activation by urine in the yellowtail tetra Astyanax altiparanae, a freshwater teleost fish / Exposição aguda a condições hipereosmoticas reduz ativação do sêmen por urina em lambari do-rabo-amarelo (Astyanax altiparanae), um teleósteo de água doce

In freshwater fish with external fertilization, sperm sampling can be contaminated with urine, which triggers motility and gives rise to decreased fertilization success. The maintenance of freshwater fish in hyperosmotic conditions may reduce urine production and improve sperm quality. Thus, the aim of this work was to verify if acute exposure to various NaCl concentrations improves sperm quality in the yellowtail tetra Astyanax altiparanae. Spermiation was induced using a single dose of carp pituitary gland (5 mg kg-1) and the males were maintained at various NaCl concentrations: NaCl 0.00% (control), NaCl 0.45% (hypoosmotic), NaCl 0.9% (isosmotic) and NaCl 1.0% (hyperosmotic) for 6 h at 26 °C. Sperm was collected and verified for activation by urine and motility traits. At 0.00%, 0.45%, and 0.90%, the sperm was motile just after sampling, indicating activation by urine. Surprisingly, at hyperosmotic conditions, no activation was observed. Other sperm and motility parameters did not show any statistical differences, including sperm viability (P = 0.7083), concentration (P = 0.9030), total motility (P = 0.6149), VCL (curvilinear velocity; P = 0.1216), VAP (average path velocity; P = 0.1231) and VSL (straight-line velocity; P = 0.1340). Our results indicate that acute maintenance at hyperosmotic conditions eliminates sperm activation by urine and maintains sperm quality. Such a new procedure is interesting for both basic and applied sciences, including reproductive practice in fish.(AU)

Em peixes de água doce com fertilização externa, a amostragem de espermatozoides pode ser contaminada pela urina, o que desencadeia motilidade e gera menor sucesso na fertilização. A manutenção de peixes de água doce em condições hiperosmóticas pode reduzir a produção de urina e melhorar a qualidade do esperma. Assim, o presente trabalho foi delineado para verificar se a exposição aguda a várias concentrações de NaCl melhora a qualidade do esperma no tetra-amarelo Astyanax altiparanae. A espermiação foi induzida usando uma dose única de hipófise da carpa (5 mg kg-1) e os machos foram mantidos em várias concentrações de NaCl: NaCl 0,00% (controle), NaCl 0,45% (hipoosmótico), NaCl 0,9% (isosmótico) e NaCl 1,0% (hiperosmótico) por seis horas a 26 °C. O esperma foi colhido e verificado quanto à ativação por urina e traços de motilidade. Em 0,00%, 0,45%, 0,90% os espermatozóides eram móveis logo após a amostragem, indicando ativação pela urina. Surpreendentemente, em condições hiperosmóticas, nenhuma ativação foi observada. Outros parâmetros espermáticos e de motilidade não mostraram diferenças estatísticas, incluindo viabilidade espermática (P = 0,7083), concentração (P = 0,9030), motilidade total (P = 0,6149), VCL (Velocidade Curvilinear; P = 0,1216), VMD (Velocidade Média de Deslocamento; P = 0,1230) e VLR (Velocidade em linha Reta; P = 0,1340). Nossos resultados indicam que a manutenção aguda em condições hiperosmóticas elimina a ativação do esperma pela urina e mantém a qualidade do esperma. Esse novo procedimento é interessante para as ciências básicas e aplicadas, incluindo a prática reprodutiva em peixes.(AU)

Acute exposure to hyperosmotic conditions reduces sperm activation by urine in the yellowtail tetra Astyanax altiparanae, a freshwater teleost fish / Exposição aguda a condições hipereosmoticas reduz ativação do sêmen por urina em lambari do-rabo-amarelo (Astyanax altiparanae), um teleósteo de água doce

In freshwater fish with external fertilization, sperm sampling can be contaminated with urine, which triggers motility and gives rise to decreased fertilization success. The maintenance of freshwater fish in hyperosmotic conditions may reduce urine production and improve sperm quality. Thus, the aim of this work was to verify if acute exposure to various NaCl concentrations improves sperm quality in the yellowtail tetra Astyanax altiparanae. Spermiation was induced using a single dose of carp pituitary gland (5 mg kg-1) and the males were maintained at various NaCl concentrations: NaCl 0.00% (control), NaCl 0.45% (hypoosmotic), NaCl 0.9% (isosmotic) and NaCl 1.0% (hyperosmotic) for 6 h at 26 °C. Sperm was collected and verified for activation by urine and motility traits. At 0.00%, 0.45%, and 0.90%, the sperm was motile just after sampling, indicating activation by urine. Surprisingly, at hyperosmotic conditions, no activation was observed. Other sperm and motility parameters did not show any statistical differences, including sperm viability (P = 0.7083), concentration (P = 0.9030), total motility (P = 0.6149), VCL (curvilinear velocity; P = 0.1216), VAP (average path velocity; P = 0.1231) and VSL (straight-line velocity; P = 0.1340). Our results indicate that acute maintenance at hyperosmotic conditions eliminates sperm activation by urine and maintains sperm quality. Such a new procedure is interesting for both basic and applied sciences, including reproductive practice in fish.(AU)

Em peixes de água doce com fertilização externa, a amostragem de espermatozoides pode ser contaminada pela urina, o que desencadeia motilidade e gera menor sucesso na fertilização. A manutenção de peixes de água doce em condições hiperosmóticas pode reduzir a produção de urina e melhorar a qualidade do esperma. Assim, o presente trabalho foi delineado para verificar se a exposição aguda a várias concentrações de NaCl melhora a qualidade do esperma no tetra-amarelo Astyanax altiparanae. A espermiação foi induzida usando uma dose única de hipófise da carpa (5 mg kg-1) e os machos foram mantidos em várias concentrações de NaCl: NaCl 0,00% (controle), NaCl 0,45% (hipoosmótico), NaCl 0,9% (isosmótico) e NaCl 1,0% (hiperosmótico) por seis horas a 26 °C. O esperma foi colhido e verificado quanto à ativação por urina e traços de motilidade. Em 0,00%, 0,45%, 0,90% os espermatozóides eram móveis logo após a amostragem, indicando ativação pela urina. Surpreendentemente, em condições hiperosmóticas, nenhuma ativação foi observada. Outros parâmetros espermáticos e de motilidade não mostraram diferenças estatísticas, incluindo viabilidade espermática (P = 0,7083), concentração (P = 0,9030), motilidade total (P = 0,6149), VCL (Velocidade Curvilinear; P = 0,1216), VMD (Velocidade Média de Deslocamento; P = 0,1230) e VLR (Velocidade em linha Reta; P = 0,1340). Nossos resultados indicam que a manutenção aguda em condições hiperosmóticas elimina a ativação do esperma pela urina e mantém a qualidade do esperma. Esse novo procedimento é interessante para as ciências básicas e aplicadas, incluindo a prática reprodutiva em peixes.(AU)

Acute exposure to hyperosmotic conditions reduces sperm activation by urine in the yellowtail tetra Astyanax altiparanae, a freshwater teleost fish / Exposição aguda a condições hipereosmoticas reduz ativação do sêmen por urina em lambari do-rabo-amarelo (Astyanax altiparanae), um teleósteo de água doce

In freshwater fish with external fertilization, sperm sampling can be contaminated with urine, which triggers motility and gives rise to decreased fertilization success. The maintenance of freshwater fish in hyperosmotic conditions may reduce urine production and improve sperm quality. Thus, the aim of this work was to verify if acute exposure to various NaCl concentrations improves sperm quality in the yellowtail tetra Astyanax altiparanae. Spermiation was induced using a single dose of carp pituitary gland (5 mg kg-1) and the males were maintained at various NaCl concentrations: NaCl 0.00% (control), NaCl 0.45% (hypoosmotic), NaCl 0.9% (isosmotic) and NaCl 1.0% (hyperosmotic) for 6 h at 26 °C. Sperm was collected and verified for activation by urine and motility traits. At 0.00%, 0.45%, and 0.90%, the sperm was motile just after sampling, indicating activation by urine. Surprisingly, at hyperosmotic conditions, no activation was observed. Other sperm and motility parameters did not show any statistical differences, including sperm viability (P = 0.7083), concentration (P = 0.9030), total motility (P = 0.6149), VCL (curvilinear velocity; P = 0.1216), VAP (average path velocity; P = 0.1231) and VSL (straight-line velocity; P = 0.1340). Our results indicate that acute maintenance at hyperosmotic conditions eliminates sperm activation by urine and maintains sperm quality. Such a

Em peixes de água doce com fertilização externa, a amostragem de espermatozoides pode ser contaminada pela urina, o que desencadeia motilidade e gera menor sucesso na fertilização. A manutenção de peixes de água doce em condições hiperosmóticas pode reduzir a produção de urina e melhorar a qualidade do esperma. Assim, o presente trabalho foi delineado para verificar se a exposição aguda a várias concentrações de NaCl melhora a qualidade do esperma no tetra-amarelo Astyanax altiparanae. A espermiação foi induzida usando uma dose única de hipófise da carpa (5 mg kg-1) e os machos foram mantidos em várias concentrações de NaCl: NaCl 0,00% (controle), NaCl 0,45%  (hipoosmótico), NaCl 0,9% (isosmótico) e NaCl 1,0% (hiperosmótico) por seis horas a 26 °C. O esperma foi colhido e verificado quanto à ativação por urina e traços de motilidade. Em 0,00%, 0,45%, 0,90% os espermatozóides eram móveis logo após a amostragem, indicando ativação pela urina. Surpreendentemente, em condições hiperosmóticas, nenhuma ativação foi observada. Outros parâmetros espermáticos e de motilidade não mostraram diferenças estatísticas, incluindo viabilidade espermática (P = 0,7083), concentração (P = 0,9030), motilidade total (P = 0,6149), VCL (Velocidade Curvilinear; P = 0,1216), VMD (Velocidade Média de Deslocamento; P = 0,1230) e VLR (Velocidade em linha Reta; P = 0,1340). Nossos resultados indicam que a m

Effect of hCG application at different moments of the estrous cycle on corpus luteum and uterine vascularization and serum progesterone concentration in mares

Establishment of pregnancy after embryo transfer is the ultimate goal of an embryo transfer program and increasing pregnancy rates and reducing pregnancy loss are mandatory. The utilization of treatments to improve conception rates in recipient mares has been the focus of several research groups over the last years and the results are controversial. Some studies using human chorionic gonadotrophin (hCG) found promising results. Our hypothesis was that hCG administration would cause an additional stimulation on luteal function, uterine and luteal vascularization and progesterone concentration, and the mares would have increased uterine and cervix tone. Therefore, in the present study the effects of hCG administration to induce ovulation, on day 0 (day of ovulation) or day 5 postovulation were evaluated on corpus luteum characteristics, reproductive tract vascularization, and serum progesterone concentration from ovulation until day 15 postovulation. Groups were: G1: (control) - no hCG; G2: 2500 IU of hCG to induce ovulation when a follicle greater than 35mm and uterine edema were detected; G3: 2500 IU hCG on day 0; G4: 2500 IU hCG on day 5 postovulation. Twelve mares were randomly assigned to each group, during consecutive cycles, in a Latin Square experimental design, in a total of 48 cycles. Doppler ultrasound evaluations were performed daily from day 0 until day 15 postovulation, including mesometrial vascularity, endometrial vascularity and corpus luteum vascularity. Blood samples were collected for serum progesterone concentration. Data was analyzed using the Proc Glimmix SAS Procedure for nonparametric variables and Proc Mixed for parametric parameters. There was no treatment effect for all variables studied (P > 0.05). Characteristics were only affected by day (P < 0.05). It can be concluded that hCG administration at the time points suggested in the current study did not alter the characteristics evaluated.

Effect of hCG application at different moments of the estrous cycle on corpus luteum and uterine vascularization and serum progesterone concentration in mares

Establishment of pregnancy after embryo transfer is the ultimate goal of an embryo transfer program and increasing pregnancy rates and reducing pregnancy loss are mandatory. The utilization of treatments to improve conception rates in recipient mares has been the focus of several research groups over the last years and the results are controversial. Some studies using human chorionic gonadotrophin (hCG) found promising results. Our hypothesis was that hCG administration would cause an additional stimulation on luteal function, uterine and luteal vascularization and progesterone concentration, and the mares would have increased uterine and cervix tone. Therefore, in the present study the effects of hCG administration to induce ovulation, on day 0 (day of ovulation) or day 5 postovulation were evaluated on corpus luteum characteristics, reproductive tract vascularization, and serum progesterone concentration from ovulation until day 15 postovulation. Groups were: G1: (control) - no hCG; G2: 2500 IU of hCG to induce ovulation when a follicle greater than 35mm and uterine edema were detected; G3: 2500 IU hCG on day 0; G4: 2500 IU hCG on day 5 postovulation. Twelve mares were randomly assigned to each group, during consecutive cycles, in a Latin Square experimental design, in a total of 48 cycles. Doppler ultrasound evaluations were performed daily from day 0 until day 15 postovulation, including mesometrial vascularity, endometrial vascularity and corpus luteum vascularity. Blood samples were collected for serum progesterone concentration. Data was analyzed using the Proc Glimmix SAS Procedure for nonparametric variables and Proc Mixed for parametric parameters. There was no treatment effect for all variables studied (P > 0.05). Characteristics were only affected by day (P < 0.05). It can be concluded that hCG administration at the time points suggested in the current study did not alter the characteristics evaluated.(AU)

MicroRNAs: uma nova abordagem para a predição da fertilidade em touros / MicroRNAs: a new approach to predict fertility in bulls

Atualmente, a predição da fertilidade masculina é realizada avaliando diversos aspectosmorfofuncionais (MFF) espermáticos. Em geral, estas características MFF possuem alta correlação com afertilidade. No entanto, existem ejaculados que embora possuam características MFF consideradas adequadasapresentam fertilidade insatisfatória. Assim, há demanda pela busca de novos marcadores que consigam predizera fertilidade dessas amostras seminais. Dentre estes, estão os microRNAs (miRNAs), reguladores póstranscricionais,que desempenham funções importantes na espermatogênese, na maturação espermática e nodesenvolvimento embrionário. Estudos com humanos e bovinos têm mostrado que essas moléculas possuemrelação com a fertilidade. Além disso, já foi descrito também que os miRNAs são altamente regulados nosistema reprodutivo masculino, e principalmente, ao longo da cabeça, corpo e cauda do epidídimo. Atualmenteexistem mais de 790 sequências maduras de miRNAs conhecidas em bovinos e o estabelecimento destes comomarcadores se torna cada vez mais real. Entretanto, o grande desafio destes estudos está em mostrar como estesmiRNAs efetivamente regulam a fertilidade e qual o papel deles nas funções espermáticas e no desenvolvimentoembrionário. Dessa forma, o objetivo desta revisão é compilar os dados existentes na literatura sobre os miRNAse a fertilidade masculina.(AU)

Fertility prediction is performed evaluating several sperm morphological and functional aspects(MFF). In general, MFF features present high correlation with fertility. However, there are ejaculates that,although present normal MFF features, have poor fertility results. So, there is necessity to investigate potentialfertility molecular markers which are able to predict fertility rates. Among them are the microRNAs (miRNAs),which are post-transcriptional regulators molecules that are important to spermatogenesis, sperm maturationand also embryo development. Besides, miRNAs are related with men and bull fertility and are highly regulatedon masculine tract. Currently, there are around 790 mature miRNA sequences in bovine, which could be used asbiomarkers. Nevertheless, the big challenge is to show how miRNAs regulate fertility and their functions onsperm and embryo development. Thus, the goal of this review is to compile the data of scientific literature aboutmiRNAs and male fertility.(AU)

MicroRNAs: uma nova abordagem para a predição da fertilidade em touros / MicroRNAs: a new approach to predict fertility in bulls

Atualmente, a predição da fertilidade masculina é realizada avaliando diversos aspectosmorfofuncionais (MFF) espermáticos. Em geral, estas características MFF possuem alta correlação com afertilidade. No entanto, existem ejaculados que embora possuam características MFF consideradas adequadasapresentam fertilidade insatisfatória. Assim, há demanda pela busca de novos marcadores que consigam predizera fertilidade dessas amostras seminais. Dentre estes, estão os microRNAs (miRNAs), reguladores póstranscricionais,que desempenham funções importantes na espermatogênese, na maturação espermática e nodesenvolvimento embrionário. Estudos com humanos e bovinos têm mostrado que essas moléculas possuemrelação com a fertilidade. Além disso, já foi descrito também que os miRNAs são altamente regulados nosistema reprodutivo masculino, e principalmente, ao longo da cabeça, corpo e cauda do epidídimo. Atualmenteexistem mais de 790 sequências maduras de miRNAs conhecidas em bovinos e o estabelecimento destes comomarcadores se torna cada vez mais real. Entretanto, o grande desafio destes estudos está em mostrar como estesmiRNAs efetivamente regulam a fertilidade e qual o papel deles nas funções espermáticas e no desenvolvimentoembrionário. Dessa forma, o objetivo desta revisão é compilar os dados existentes na literatura sobre os miRNAse a fertilidade masculina.

Fertility prediction is performed evaluating several sperm morphological and functional aspects(MFF). In general, MFF features present high correlation with fertility. However, there are ejaculates that,although present normal MFF features, have poor fertility results. So, there is necessity to investigate potentialfertility molecular markers which are able to predict fertility rates. Among them are the microRNAs (miRNAs),which are post-transcriptional regulators molecules that are important to spermatogenesis, sperm maturationand also embryo development. Besides, miRNAs are related with men and bull fertility and are highly regulatedon masculine tract. Currently, there are around 790 mature miRNA sequences in bovine, which could be used asbiomarkers. Nevertheless, the big challenge is to show how miRNAs regulate fertility and their functions onsperm and embryo development. Thus, the goal of this review is to compile the data of scientific literature aboutmiRNAs and male fertility.

Validation of the CellRox Deep Red ® fluorescent probe to oxidative stress assessment in equine spermatozoa

Considering the importance of ROS influence on sperm functionality and some limitations in sperm oxidative stress assessment methods, a field to studies of new techniques are still open. In this sense, the aim of this study is to validate the ROS detection technique through the CellRox Deep Red Reagent®probe in stallion sperm. Four stallions were used and the analyses were conducted on four replicates of semen samples from each of stallion (n = 16). The results of the polynomial regression presented a quadratic effect, high determination coefficient value (R2 = 0.88) and high significant P value (P < 0.0001). The CellRox Deep Red® fluorescent probe is able to detect reactive oxygen species in equine sperm, indicating accurately the occurrence of oxidative stress in stallion semen.

Impacto da qualidade do sêmen sobre a fertilidade a campo em bovinos / Impact of semen quality on field fertility in cattle

A fertilização envolve um processo complexo e requer muitos atributos espermáticos para seu sucesso.Há uma grande variação no sêmen de diferentes touros e partidas, o que causa uma oscilação no potencial defertilidade. A inseminação artificial em tempo fixo (IATF) utilizando partidas de sêmen com reduzido potencialde fertilidade causa um grande impacto na produtividade do rebanho. Partidas de sêmen que apresentamcaracterísticas de motilidade progressiva, vigor, defeitos morfológicos e concentração dentro das aceitáveis parao uso na IA podem mostrar deficiência no potencial de fertilidade, o que pode ser atribuído a alterações emestruturas ou funções espermáticas não contempladas nestas avaliações. Várias técnicas vêm sendodesenvolvidas buscando a identificação de alterações espermáticas que resultam em falha na fertilidade;revelando com mais precisão lesões nas células espermáticas após o processo de criopreservação. Este texto visaabordar, baseados principalmente em nossas experiências, as falhas de fertilidade inerentes ao sêmen e o quantoas técnicas laboratoriais podem predizer sobre o potencial de fertilidade de uma partida de sêmen antes do uso naIATF e seu impacto sobre a fertilidade do rebanho.(AU)

Fertilization involves a complex process and requires many sperm attributes for its success. There isgreat variation in the semen of different bulls and batch, which causes an oscillation in fertility potential. Theuse in TAI of semen batch with reduced fertility potential causes a great impact on the productivity of the herd.Semen batches that exhibit characteristics of progressive motility, vigor, morphological defects andconcentration within those acceptable for use in AI may show reduction in fertility potential, which may beattributed to changes in structures or sperm functions not contemplated in these evaluations. Several techniqueshave been developed to identify sperm alterations that result in failure of fertility; revealing more accuratelysperm cell lesions after the cryopreservation process. This paper aims to address, essentially based on ourexperiences, fertility failures inherent to semen and how laboratory techniques can predict the fertility potentialof a semen batch prior to use in TAI and its impact on herd fertility.(AU)

Relação entre a qualidade do sêmen com a endometrite pós-cobertura em equinos / Relationship between semen quality and post-breeding endometritis in equine

As condições do trato reprodutivo da fêmea, a qualidade do sêmen e os diversos eventos físicos ebioquímicos que os gametas passam até a fecundação são alguns dos fatores que influenciam a fertilidade.Muitos estudos estão sendo realizados na busca de reconhecer todos estes fatores e suas interações, e todos como objetivo de aumentar a taxa de fertilidade. Na resposta inflamatória fisiológica e transitória que ocorre após adeposição do sêmen no útero das éguas, há liberação de mediadores quimiotáticos e migração de célulaspolimorfonucleares (PMN). Tal processo é desencadeado pelos espermatozoides, microrganismos ecomponentes dos diluidores. Este processo precisa ser debelado para restabelecer as condições uterinas normaisquando da chegada do embrião. No entanto, acredita-se que a deposição de sêmen de baixa qualidade, ou seja,com mais espermatozoides lesados, aumenta a resposta inflamatória. Desta forma, o objetivo desta revisão éestabelecer a importância das interações entre a qualidade do sêmen e a resposta inflamatória uterina em éguas,com o intuito de reconhecer seus efeitos sobre a fertilidade.(AU)

The conditions of the female reproductive tract, the quality of the semen and the various physical andbiochemical events that the gametes pass through to fertilization are some of the factors that influence fertility.Many studies are being conducted in the quest to recognize all these factors and their interactions, and all withthe aim of increasing the fertility rate. In the physiological and transient inflammatory response that occurs afterthe deposition of semen in the uterus of mares, there is release of chemotactic mediators and migration ofpolymorphonuclear cells (PMN). Such a process is triggered by spermatozoa, microorganisms and diluentcomponents. This process must be terminated to restore normal uterine conditions upon the arrival of theembryo. However, it is believed that the deposition of low quality semen, that is, with more spermatozoadamaged, increases the inflammatory response. Thus, the purpose of this review is to establish the importance ofthe interactions between semen quality and the uterine inflammatory response in mares, in order to recognize itseffects on fertility.(AU)

Validation of the CellRox Deep Red ® fluorescent probe to oxidative stress assessment in equine spermatozoa

Considering the importance of ROS influence on sperm functionality and some limitations in sperm oxidative stress assessment methods, a field to studies of new techniques are still open. In this sense, the aim of this study is to validate the ROS detection technique through the CellRox Deep Red Reagent®probe in stallion sperm. Four stallions were used and the analyses were conducted on four replicates of semen samples from each of stallion (n = 16). The results of the polynomial regression presented a quadratic effect, high determination coefficient value (R2 = 0.88) and high significant P value (P < 0.0001). The CellRox Deep Red® fluorescent probe is able to detect reactive oxygen species in equine sperm, indicating accurately the occurrence of oxidative stress in stallion semen.(AU)