Acción de oxígeno en especies reactivas en los espermatozoides / Action of reactive oxygen species on spermatozoa / Ação das espécies reativas de oxigênio nos espermatozoides

Para que el esperma puede desempeñar sus funciones y lograr el objetivo final, que es la fertilización, requieren energía que proviene de trifosfato de adenosina (ATP). Durante el metabolismo de la energía se almacena en forma de electrones de alta energía que se dirige a la cadena de transporte de electrones, compuesto de cinco proteínas supramolecular. En este proceso, se produce la formación de una, el anión intermedio radical semiquinona (Q- ) que es finalmente capaz de transferir este electrón desapareado a O2 y formar especies reactivas del oxígeno, la superóxido principal, peróxido de hidrógeno y el radical hidroxilo. Estas moléculas son procesos de activación altamente reactivos y espermatozoides que llevan a la degradación y la disminución de la calidad celular. Sin embargo, estas mismas moléculas que a menudo se consideran grandes villanos, también participan en los mecanismos que culminan en la fertilización y la formación de cigoto, adquiriendo así una gran importancia. Con el advenimiento de la criopreservación del semen y el estrés oxidativo asociado con el procesamiento, especies reactivas de oxígeno entraron en evidencia en la investigación, por lo que es necesario estudiar su acción y formas de reducir el estrés oxidativo.(AU)

So that spermatozoa can perform functions and achieve the goal that is fertilization, require energy from adenosine triphosphate (ATP). During the energy metabolism is stored in the form of high-energy electrons that are directed to the electron transport chain, comprised of five supramolecular protein. In this process, there is the formation of a semiquinone anion (Q¯) an intermediate radical that is eventually able to transfer this unpaired electron to O2 and form reactive oxygen species, as the main superoxide, hydrogen peroxide and hydroxyl radical. These molecules are highly reactive and sperm trigger processes that lead to degradation and decrease in cell quality. However these same molecules that are often considered great villains, also participate in mechanisms that culminate in fertilization and zygote formation, thus acquiring great importance. With the advent of semen cryopreservation and oxidative stress associated with the processing, reactive oxygen species entered into evidence in the research, making it necessary to study its action and ways to reduce oxidative stress.(AU)

Para que os espermatozoides possam executar suas funções e alcançarem o objetivo final, que é a fecundação, necessitam de energia que advém da adenosina trifosfato (ATP). Durante o metabolismo, a energia é armazenada na forma de elétrons de alta energia que são direcionados a cadeia de transporte de elétrons, composta de cinco proteínas supramoleculares. Neste processo, há a formação de um radical intermediário, o ânion semiquinona (Q) que eventualmente é capaz de transferir este elétron desemparelhado ao O2 e formar as espécies reativas de oxigênio, sendo as principais o superóxido, o peróxido de hidrogênio e o radical hidroxila. Essas moléculas são altamente reativas e nos espermatozoides desencadeiam processos que levam à degradação e decréscimo na qualidade celular. Porém, essas mesmas moléculas que muitas vezes são consideradas grandes vilãs, também participam de mecanismos que culminam na fertilização e formação do zigoto, adquirindo assim uma grande importância. Com o advento da criopreservação de sêmen e o estresse oxidativo associado ao processamento, as espécies reativas de oxigênio entraram em evidência nas pesquisas, tornando-se necessário o estudo de sua ação e maneiras de reduzir o estresse oxidativo.(AU)

Acción de oxígeno en especies reactivas en los espermatozoides / Action of reactive oxygen species on spermatozoa / Ação das espécies reativas de oxigênio nos espermatozoides

Para que el esperma puede desempeñar sus funciones y lograr el objetivo final, que es la fertilización, requieren energía que proviene de trifosfato de adenosina (ATP). Durante el metabolismo de la energía se almacena en forma de electrones de alta energía que se dirige a la cadena de transporte de electrones, compuesto de cinco proteínas supramolecular. En este proceso, se produce la formación de una, el anión intermedio radical semiquinona (Q- ) que es finalmente capaz de transferir este electrón desapareado a O2 y formar especies reactivas del oxígeno, la superóxido principal, peróxido de hidrógeno y el radical hidroxilo. Estas moléculas son procesos de activación altamente reactivos y espermatozoides que llevan a la degradación y la disminución de la calidad celular. Sin embargo, estas mismas moléculas que a menudo se consideran grandes villanos, también participan en los mecanismos que culminan en la fertilización y la formación de cigoto, adquiriendo así una gran importancia. Con el advenimiento de la criopreservación del semen y el estrés oxidativo asociado con el procesamiento, especies reactivas de oxígeno entraron en evidencia en la investigación, por lo que es necesario estudiar su acción y formas de reducir el estrés oxidativo.

So that spermatozoa can perform functions and achieve the goal that is fertilization, require energy from adenosine triphosphate (ATP). During the energy metabolism is stored in the form of high-energy electrons that are directed to the electron transport chain, comprised of five supramolecular protein. In this process, there is the formation of a semiquinone anion (Q¯) an intermediate radical that is eventually able to transfer this unpaired electron to O2 and form reactive oxygen species, as the main superoxide, hydrogen peroxide and hydroxyl radical. These molecules are highly reactive and sperm trigger processes that lead to degradation and decrease in cell quality. However these same molecules that are often considered great villains, also participate in mechanisms that culminate in fertilization and zygote formation, thus acquiring great importance. With the advent of semen cryopreservation and oxidative stress associated with the processing, reactive oxygen species entered into evidence in the research, making it necessary to study its action and ways to reduce oxidative stress.

Para que os espermatozoides possam executar suas funções e alcançarem o objetivo final, que é a fecundação, necessitam de energia que advém da adenosina trifosfato (ATP). Durante o metabolismo, a energia é armazenada na forma de elétrons de alta energia que são direcionados a cadeia de transporte de elétrons, composta de cinco proteínas supramoleculares. Neste processo, há a formação de um radical intermediário, o ânion semiquinona (Q) que eventualmente é capaz de transferir este elétron desemparelhado ao O2 e formar as espécies reativas de oxigênio, sendo as principais o superóxido, o peróxido de hidrogênio e o radical hidroxila. Essas moléculas são altamente reativas e nos espermatozoides desencadeiam processos que levam à degradação e decréscimo na qualidade celular. Porém, essas mesmas moléculas que muitas vezes são consideradas grandes vilãs, também participam de mecanismos que culminam na fertilização e formação do zigoto, adquirindo assim uma grande importância. Com o advento da criopreservação de sêmen e o estresse oxidativo associado ao processamento, as espécies reativas de oxigênio entraram em evidência nas pesquisas, tornando-se necessário o estudo de sua ação e maneiras de reduzir o estresse oxidativo.

Sazonalidade na congelabilidade de sêmen bovino / Seasonality in the freezability of bovine semen / Estacionalidad en congelamiento de semen bovino

O objetivo desta revisão foi apresentar e discutir os efeitos da sazonalidade nas características seminais de touros Bos taurus e Bos indicus antes e após o congelação, a fim de possibilitar maior rentabilidade econômica. Apesar da reprodução da espécie bovina não se caracterizar pela sazonalidade, estudos mostram a interferência das estações do ano na qualidade do sêmen de touros. O aumento da temperatura ambiente pode levar a elevação da temperatura testicular, das taxas metabólicas e das exigências de oxigênio, ocasionando alterações na espermatogênese e, por consequência, a um impacto negativo na reprodução. Touros Bos indicus obtêm melhor desempenho na estação mais quente do ano apresentando uma qualidade de sêmen satisfatória em relação a touros Bos taurus. Isso se deve à maior resistência dos zebuínos às altas temperaturas e a peroxidação lipídica causada pelo calor resultando em menor produção de espécies reativas ao oxigênio e menor aumento nos defeitos nas células espermáticas. Desse modo, touros de origem europeia não apresentam um bom desempenho durante alguns períodos mais quentes do ano o que leva a questionar se a relação custo-benefício de aproveitamento do sêmen para criopreservação justifica o processamento do mesmo pelas Centrais de Coleta e Processamento de Sêmen nesta época. Esse fato tem levado algumas empresas a suspender atividades em determinados meses do ano.(AU)

The objective of this review was to present and discuss the effects of seasonality in the semen characteristics of Bos taurus and Bos indicus bulls before and after freezing in order to enable greater economic profitability. Even though the bovine reproduction is not characterized by seasonality, studies have shown the interference of the season on semen quality in bulls. The increase of temperature may lead to increase in testicular temperature, metabolic rates and oxygen requirements. Both thermal and oxidative stress will cause changes in the normal development of spermatogenesis, changing volume, sperm concentration, progressive motility, vigor and morphology of sperm cells, resulting in an economically negative impact on reproduction. Bos indicus bulls presented better performance in the hottest season of the year, showing a satisfactory quality of semen when compared to Bos taurus bulls. This is due to the greater resistance to high temperatures of zebu bulls and lipid peroxidation caused by the heat resulting in lower production of species reactive to oxygen and smaller increases in defects in sperm cells. Thus, European bulls, such as Bos Taurus, do not present a good performance in some of the hottest periods of the year, which leads to questioning if the cost-effective use of semen cryopreservation justifies its processing by the Semen Collection and Processing Centers during these periods. This fact has led some national centers for semen suspend activities in certain months of the year.(AU)

El objetivo de esta revisión ha sido presentar y discutir los efectos de la estacionalidad en las características del semen de toros Bos taurus y Bos indicus pre y post congelación, con el fin de proporcionar mayor rentabilidad económica. A pesar de la reproducción vacuna no caracterizarse por la estacionalidad, estudios muestran la interferencia de las estaciones del año en la calidad del semen de toros El aumento de la temperatura ambiente puede conducir a elevada temperatura testicular, de las tasas metabólicas y de las exigencias de oxígeno, ocasionando alteraciones en la espermatogénesis y, por lo tanto, a un impacto negativo en la reproducción. Toros Bos indicus presentaron mejor rendimiento en la temporada más calurosa del año, presentando calidad de semen satisfactoria en comparación con toros Bos taurus. Esto es debido a mayor resistencia del ganado cebú a las altas temperaturas y la peroxidación de lípidos causada por el calor, que resulta en menor producción de especies reactivas al oxígeno y menos defectos en las células espermáticas. Así, toros de origen europea no presentan buen desempeño durante algunos períodos más calurosos del año, lo que lleva a cuestionar si la relación costo beneficio de aprovechamiento del semen para criopreservación justifica la tramitación del mismo por las Centrales de Recogida y Procesamiento de Semen en este periodo. Este hecho ha llevado a algunas empresas a suspender las actividades en ciertos meses del año.(AU)