Membrana plasmática de espermatozoides bovinos: efeito de metabólitos do oxigênio, antioxidantes e criopreservação / Plasmatic membrane of bovine spermatozoa: effect of the species oxygen reactive, antioxidant and cryopreservation

A membrana plasmática é a parte da estrutura do espermatozoide mais susceptível a modificações durante o processo de criopreservação, e sua integridade é fundamental para que os espermatozoides estejam viáveis no momento da fecundação. Sua composição, tipo de fosfolipídeos e quantidade de proteínas são variáveis e influenciam a sensibilidade ao choque térmico. Durante o processo de capacitação, alterações na membrana plasmática são necessárias para que os espermatozoides sejam capazes de efetuar a reação acrossomal e, consequentemente, a fecundação. A presença de metabólitos do oxigênio é necessária para esse processo. No entanto, em excesso, eles são prejudiciais e comprometem a fluidez e a integridade da membrana. Enzimas antioxidantes presentes no plasma seminal e no próprio espermatozoide neutralizam esses metabólitos, evitando estresse oxidativo. Porém, a criopreservação causa desequilíbrio entre produção e neutralização de metabólitos do oxigênio, comprometendo a viabilidade da célula espermática. Na tentativa de amenizar as perdas celulares, diluidores de diferentes composições, inclusive contendo antioxidantes, têm sido testados para a preservação da viabilidade espermática. Esta revisão enfoca a composição lipídica da membrana plasmática do espermatozoide e a produção de metabólitos do oxigênio, relacionando-as com a qualidade espermática de bovinos após o processo de criopreservação e a utilização de diluidores contendo antioxidante.(AU)

The plasmatic membrane is the part of the spermatozoa structure which is the most susceptible to change during cryopreservation and its integrity is fundamental for spermatic viability in the moment of fertilization. Its composition, type of phospholipids and quantity of proteins, is variable and affects the sensibility to thermal shock. During capacitation, alterations occurs in the plasmatic membrane, these alterations are necessary for the spermatozoa to be able to perform the acrosome reaction and hence the fertilization. The presence of free radicals are necessary in this process, however, ROS are harmful in excess and interfere in the fluidity and integrity of the membrane. Antioxidants enzymes in the seminal plasma and in the spermatozoa neutralize these radicals preventing oxidative stress, but the cryopreservation causes imbalance between production and neutralization, compromising the cell´s viability. With the Objective of minimizing cells loss, extenders with different composition, including antioxidants, have been tested for sperm viability preservation This review focuses in the plasmatic membrane composition and species oxygen reactive production, related with quality sperm bovine after cryopreserved process and the use extender containing antioxidant.(AU)

Membrana plasmática de espermatozoides bovinos: efeito de metabólitos do oxigênio, antioxidantes e criopreservação / Plasmatic membrane of bovine spermatozoa: effect of the species oxygen reactive, antioxidant and cryopreservation

A membrana plasmática é a parte da estrutura do espermatozoide mais susceptível a modificações durante o processo de criopreservação, e sua integridade é fundamental para que os espermatozoides estejam viáveis no momento da fecundação. Sua composição, tipo de fosfolipídeos e quantidade de proteínas são variáveis e influenciam a sensibilidade ao choque térmico. Durante o processo de capacitação, alterações na membrana plasmática são necessárias para que os espermatozoides sejam capazes de efetuar a reação acrossomal e, consequentemente, a fecundação. A presença de metabólitos do oxigênio é necessária para esse processo. No entanto, em excesso, eles são prejudiciais e comprometem a fluidez e a integridade da membrana. Enzimas antioxidantes presentes no plasma seminal e no próprio espermatozoide neutralizam esses metabólitos, evitando estresse oxidativo. Porém, a criopreservação causa desequilíbrio entre produção e neutralização de metabólitos do oxigênio, comprometendo a viabilidade da célula espermática. Na tentativa de amenizar as perdas celulares, diluidores de diferentes composições, inclusive contendo antioxidantes, têm sido testados para a preservação da viabilidade espermática. Esta revisão enfoca a composição lipídica da membrana plasmática do espermatozoide e a produção de metabólitos do oxigênio, relacionando-as com a qualidade espermática de bovinos após o processo de criopreservação e a utilização de diluidores contendo antioxidante.

The plasmatic membrane is the part of the spermatozoa structure which is the most susceptible to change during cryopreservation and its integrity is fundamental for spermatic viability in the moment of fertilization. Its composition, type of phospholipids and quantity of proteins, is variable and affects the sensibility to thermal shock. During capacitation, alterations occurs in the plasmatic membrane, these alterations are necessary for the spermatozoa to be able to perform the acrosome reaction and hence the fertilization. The presence of free radicals are necessary in this process, however, ROS are harmful in excess and interfere in the fluidity and integrity of the membrane. Antioxidants enzymes in the seminal plasma and in the spermatozoa neutralize these radicals preventing oxidative stress, but the cryopreservation causes imbalance between production and neutralization, compromising the cell´s viability. With the Objective of minimizing cells loss, extenders with different composition, including antioxidants, have been tested for sperm viability preservation This review focuses in the plasmatic membrane composition and species oxygen reactive production, related with quality sperm bovine after cryopreserved process and the use extender containing antioxidant.

Desenvolvimento morfológico dos ovários em embriões e fetos bovinos da raça Nelore / Morphological development of the ovaries in embryos and fetuses of Nelore breed

Investigaram-se os eventos morfológicos relacionados ao desenvolvimento pré-natal de ovários de 81 embriões e fetos da raça Nelore, coletados em frigoríficos, com idades variando de 26 a 240 dias pós-fecundação. Observou-se formação da crista gonádica e presença de células germinativas em seu interior aos 29 e 34 dias, respectivamente. As oogônias e folículos primordiais, ao contrário dos folículos em crescimento, apresentaram diferenças significativas de diâmetro nos vários períodos estudados. Verificou-se correlação positiva (P<0,05) entre o diâmetro das oogônias e de seus núcleos, bem como entre o diâmetro dos folículos primordiais e em crescimento com seus oócitos e respectivos núcleos. A gônada apresentou-se completamente formada aos 40 dias. Folículos primordiais, em crescimento e antrais surgiram, aproximadamente, aos 95, 140 e 180 dias, respectivamente. Na raça Nelore, a oogênese tem início e duração semelhante à de raças taurinas, mas apresenta como peculiaridade a antecipação do surgimento da foliculogênese.(AU)

The morphologic events related to the prenatal development of the ovaries in 81 Nelore breed embryos and fetuses gathered in a local slaughterhouse, with age range from 26 to 240 days following fecundation were studied. The age of fetuses was estimated from measures taken in the cranium-caudal direction. The sex was identified from macroscopic observations and using Polymerase Chain Reaction (PCR) technique. For histology the gonads were fixed in Bouins fluid for 24 hours and 5 µm thick sections were stained with hematoxylin-eosin. Formation of gonadal ridge and presence of germinal cells were found within it at 29 and 34 days, respectively. Oogonia and primordial follicles, unlike the growing follicles, exhibited significant differences in diameter in the various periods studied. Positive correlation (P<0.05) was found between the diameter of oogonia and their nucleus as well as between primordial and growing follicles with their oocytes and respective nuclei. The gonad was fully formed at 40 days. Primordial follicles, in the growing stage, and antral follicles first appeared, approximately at 95, 140, and 180 days, respectively. Despite the onset and duration of oogenesis being similar to that of taurine breeds, folliculogenesis initiates at an early stages in the Nelore breed.(AU)

COMPUTER-ASSISTED AND CONVENTIONAL SPERM MOTILITY ANALYSIS OF BOER AND ALPINE GOATS SEMEN IN THE AUTUMN AND SPRING. / ANÁLISE COMPUTADORIZADA (CASA) E CONVENCIONAL DA MOTILIDADE ESPERMÁTICA DE SÊMEN CAPRINO DAS RAÇAS BOER E ALPINA NO OUTONO E PRIMAVERA.

Um dos fatores limitantes da reprodução caprina é a produção e qualidade do sêmen. Na análise do sêmen, a avaliação da motilidade espermática é o procedimento mais comum usado para diagnosticar a fertilidade do macho. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da raça, indivíduo, método de avaliação e estação do ano (outono e primavera)sobre a motilidade. O sêmen foi colhido de machos caprinos das raças Boer (n=5) e Alpina (n=4), com auxílio de vagina artificial, totalizando 71 ejaculados obtidos no outono e 64 na primavera. Após a colheita, amostras de sêmen foram diluídas em PBS na concentração espermática aproximada de 50 milhões de células por mL para análise computadorizada e uma amostra diluída em solução fisiológica a 0,9% para análise convencional. As variáveis raça, bode, método e estação foram estudadas por meio de análise de variância e teste de Tukey. Não foram observadas diferenças estatísticas para raças, bem como para as estações, no entanto, dentro da raça, foi detectada diferença estatística (p > 0,01) para a motilidade entre bodes estudados, assim como entre os métodos de avaliação. Concluiu-se que, machos das raças Boer e Alpina, não apresentaram alteração quanto a motilidade espermática convencional e computadorizada, entre as estações, contudo, observou-se uma variação individual entre os machos, independentemente da raça.PALAVRAS-CHAVE: Caprino.

Effect on insulin-like growth factor-1 during in vitro oocyte maturation and in vitro culture of bovine embryos / Efeito do fator de crescimento semelhante à insulina-1 durante a maturação in vitro dos oócitos e cultivo in vitro de embriões bovinos

The effects of insulin-like growth factor-I (IGF-I) on in vitro maturation (IVM) (experiment I) and on in vitro embryo development (experiment II) of bovine oocytes fertilized in vitro, were evaluated in terms of cleavage (CR), blastocyst (BR) and hatching (HR) rates. For IVM, immature cumulus-oocyte complexes were cultured in TCM-199 medium supplemented with Hepes, sodium bicarbonate, sodium pyruvate, additives, fetal calf serum (B-199 medium) and gonadotropins (14 U/ml PMSG and 7 U/ml hCG). For embryo development, the oocytes/zygotes were cultured in B-199 medium with bovine oviduct epithelial cells in suspension under silicon oil. Treatments for in vitro culture conditions for both experiments were: 1- B-199 + 200 ng/ml IGF-I; 2- B-199 + 100 ng/ml IGF-I; 3- B-199 + 50 ng/ml IGF-I; 4- B-199 + 10 ng/ml IGF-I; 5- B-199 + 0 ng/ml IGF-I. All cultures were performed at 38.5oC in 5% CO2 in air and the data were analyzed by chi-square test. In experiment I, there were no differences (P>0.05) among treatments for CR, BR or HR. In experiment II, the addition of IGF-I to the embryo culture medium (ECM) resulted in a significant increase in CR while for BR and HR this effect was not observed. The addition of 200 ng/ml IGF-I to ECM increased CR (71.1%) when compared to 100 ng/ml IGF-I (57.6%) or control (56.7%) groups, however, there were no differences when compared to 50 (69.4%) or 10 ng/ml (73.1%) groups. There was no beneficial effect of the addition of IGF-I in the IVM or ECM media on the in vitro development of embryos produced from oocytes matured and fertilized in vitro. (AU)

Avaliaram-se o efeito do IGF-I na maturação in vitro (MIV) (experimento I) e no desenvolvimento embrionário (DE) (experimento II) de oócitos bovinos fecundados in vitro, quanto às taxas de clivagem (TC), de blastocistos (TB) e de eclosão (TE). Para MIV, complexos cumulus-oócitos imaturos foram cultivados em meio TCM-199 suplementado com HEPES, bicarbonato e piruvato de sódio, aditivos, soro fetal bovino (meio B-199) e gonadotrofinas 14U/ml de PMSG e 7U/ml de hCG). Para o desenvolvimento embrionário, os oócitos/zigotos foram cultivados em meio B-199 com células epiteliais do oviduto bovino em suspensão sob óleo de silicone. As condições de cultivo in vitro para ambos os experimentos seguiram os tratamentos: 1- meio B-199 + 200 ng/ml IGF-I; 2- B-199 + 100 ng/ml IGF-I; 3- B-199 + 50 ng/ml IGF-I; 4- B-199 + 10 ng/ml IGF-I; 5- B-199 + 0 ng/ml IGF-I. Todas as culturas foram realizadas a 38,5° C em atmosfera com 5% de CO2 e os dados foram analisados pelo teste do qui-quadrado. No experimento I, não houve diferença (P>0,05) entre os tratamentos quanto às TC, TB e TE, quando o meio de MIV foi suplementado com IGF-I. No experimento II, a adição de IGF-I ao meio de DE resultou em aumento na TC (P<0,05) mas não influenciou a TB e a TE. A adição de 200 ng/ml de IGF-I ao meio DE melhorou a TC (71,1%) quando comparada com a TC dos grupos de 100 ng/ml de IGF-I (57,6%) ou controle (56,7%), entretanto não houve diferença quando comparada com a dos grupos de 50 ng/ml (69,4%) ou 10 ng/ml (73,1%) de IGF-I. Não houve efeito benéfico na adição de 10 a 200 ng/ml de IGF-I nos meios de MIV e de DE com relação ao desenvolvimento de embriões produzidos a partir de oócitos maturados e fecundados in vitro. (AU)

Detecção de subfertilidade em vacas leiteiras por meio de medidas anatômicas da região pélvica e do aparelho genital

The objective of this study was to measure the dairy cow rump with an equipment especially developed for this purpose, and to evaluate the effect of these variables on intrauterine contamination and reproductive efficiency (intervals parturition-first estrus and parturition-first AI, services per conception and days open). Lactating Holstein cows (n=252) with more than 30 days post-partum were used in this study. Anatomical measurements of the pelvic region and reproductive tract, and bacteriological tests of uterine material were done. The influence of the independent variables (measurements) on the presence of intra-uterine contamination was analyzed through logistic regression, the effect of intra-uterine contamination on reproductive traits through analysis of variance, and the effect of independent variables (measurements) on reproductive traits was analyzed through multiple linear regression. The presence of intra-uterine contamination was not influenced by any variable. Staphylococcus sp. (29.6%) was the most important microorganism found in the uterine material, followed by Actinomyces pyogenes (26.0%), Streptococcus sp. (22.0%) and coliforms (22.0%). However, this contamination did not have negative effect on reproductive efficiency. The reproductive traits were influenced by some of the following anatomic variables: ilium opening (wider thurl then poorer reproductive efficiency), cervix front opening localization (the more abdominal, the poorer was the efficiency) and presence of urovagina (negative influence on conception rate).

O objetivo deste estudo foi mensurar as regiões que compõem a garupa da vaca leiteira, com aparelho desenvolvido para esse fim, e avaliar o efeito dessas variáveis na contaminação intra-uterina e na eficiência reprodutiva (intervalos parto-primeiro cio e parto-primeira inseminação, número de serviços por concepção e período de serviço). Foram usadas 252 vacas Holandesas, paridas há mais de 30 dias e não inseminadas. Realizaram-se medidas anatômicas da região pélvica e do aparelho genital e cultivo bacteriológico de material uterino. A influência das variáveis independentes (mensurações) sobre a presença de contaminantes intra-uterinos foi analisada por meio de regressão logística, a da presença de contaminantes intra-uterinos sobre a eficiência reprodutiva, por análise de variância, e a das variáveis independentes (mensurações) sobre a eficiência reprodutiva por meio de regressão linear múltipla. A presença de contaminantes intra-uterinos não foi influenciada por nenhuma das variáveis. Staphylococcus sp. (29,6%) foi o microrganismo mais encontrado no material uterino, seguido por Actinomyces pyogenes (26,0%), Streptococcus sp. (22,2%) e coliformes (22,2%), porém essa contaminação não teve efeito negativo nos índices reprodutivos. Das medidas anatômicas avaliadas, as que influenciaram as características reprodutivas foram: abertura do ílio (maior abertura menor eficiência reprodutiva), localização do óstio cranial da cérvice (quanto mais abdominal, piores os índices reprodutivos) e presença de urovagina (influência negativa na taxa de concepção).

Dominant follicle removal by ultrasound guided transvaginal aspiration and superovulatory response in Nellore cows

The present study analyzed the physiological significance of the dominant follicle (DF) and its removal on the superovulatory response of 42 Nellore cows and tested the hypothesis that the number of subordinate small follicles (3-8mm) could be used as a single criterion for the evaluation of the presence or absence of a DF in the ovaries. Ultrasonographic examinations were performed two days before the beginning of superovulatory treatment (D0) and the cows divided into three groups: group without DF (NDF), group with a DF (DF) and group with an aspirated DF (ADF). The superovulatory response of the donors did not differ between groups, but the rate of embryonic viability was higher in NDF (69.40%) and ADF (68.99%) groups compared to DF (48.54%). The number of unfertilized structures did not differ between NDF and DF or between NDF and ADF groups, but was higher in DF compared to ADF. It is concluded that, in Nellore cows, the number of subordinate follicles is a safe criterion for the evaluation of the presence of a DF in the ovaries, but errors could be avoided if only 4-8mm follicles were considered, and that the presence of a DF at the beginning of superovulation reduced the embryonic viability rate and its removal by transvaginal aspiration guided by ultrasound induced embryonic viability rates similar to that observed in the absence of a DF.

O presente estudo analisou o significado fisiológico do folículo dominante (FD) e sua remoção na resposta superovulatória de 42 vacas Nelore e testou a hipótese de que o número de folículos subordinados pequenos (3-8mm) poderia ser usado como critério único para a avaliação da presença ou ausência de um FD nos ovários. Exames ultra-sonográficos foram realizados dois dias antes do início do tratamento superovulatório (D0) e as vacas foram divididas em três grupos: grupo sem FD (SFD), grupo com FD (FD) e grupo com um FD aspirado (FDA). A resposta superovulatória das doadoras não diferiu entre os grupos, mas a taxa de viabilidade embrionária foi maior nos grupos SFD (69,40%) e FDA (68,99%) grupos, comparados ao FD (48,54%). O número de estruturas não fertilizadas não diferiu entre os grupos SFD e FD nem entre SFD e FDA, mas foi maior no grupo FD comparados ao FDA. Pode-se concluir que, em vacas Nelore, a determinação do número de folículos subordinados é um critério seguro para a avaliação da presença ou ausência de um FD nos ovários, mas erros poderiam ser evitados se apenas folículos de 4-8mm fossem considerados, e que a presença de um FD no início da superovulação reduz a taxa de viabilidade embrionária e sua remoção por aspiração transvaginal guiada por ultra-som induziu taxas de viablidade embrionárias semelhantes àquelas observadas na ausência de um FD.