Desafios na andrologia de espécies selvagens, com ênfase em felídeos / Challenges in wild species andrology, with an emphasis on felids

Na prática, compreender a anatomia reprodutiva, a fisiologia e o comportamento do macho, da espécie selvagem com a qual se está trabalhando, é essencial para a avaliação andrológica e para a reprodução bem sucedida. Neste artigo damos especial ênfase à andrologia de felídeos selvagens. O profissional pode ser chamado para solucionar problemas quando a espécie apresenta dificuldade de reprodução em cativeiro e/ou encontra-se ameaçada de extinção. Baixas taxas de fertilidade e de prenhez podem estar associadas ao macho, com influências do estresse pelo cativeiro, nutrição inadequada e erros de manejo reprodutivo. E também, as instituições que mantêm essas espécies sob cuidado humano poderão ser auxiliadas no manejo reprodutivo com o exame andrológico periódico, que pode ser acompanhado de criopreservação de sêmen para formação ou manutenção de um banco de reserva genômica. Como componente de um programa holístico de conservação, incluindo os estudos de ecologia de campo, esta estratégia fortalece ainda mais o vínculo entre as populações ex situ e in situ.(AU)

In practice, understanding the male reproductive anatomy, physiology and the behavior, of the wild species that you are working, is essential for andrological assessment and successful reproduction. In this article we give special emphasis to the andrology of wild felids. The professional can be called to solve problems when the species has difficulty reproducing in captivity and/or is threatened with extinction. Low fertility and pregnancy rates may be associated with the male, with influences from stress in captivity, inadequate nutrition and reproductive management errors. Also, the institutions that keep these species under human care can be assisted in reproductive management with periodic andrological examination, which can be accompanied by semen cryopreservation for the formation or maintenance of a genome resource bank. As a component of a holistic conservation program, including field ecology studies, this strategy further strengthens the link between ex situ and in situ populations.(AU)

Estabelecimento de linhagens celulares em felídeos silvestres Uma revisão dos efeitos das condições de cultivo e criopreservação sobre a qualidade celular / Establishment of cell lines in wild felids A review of the effects of culture and cryopreservation conditions on cell quality

Linhagens celulares, principalmente fibroblastos derivados da pele, podem ser ferramentas interessantes para a conservação e multiplicação de felídeos silvestres ameaçados de extinção. Esses animais em virtude de seu quantitativo reduzido têm nos bancos de células somáticas uma alternativa para a conservação de material biológico derivado de pequenas populações, garantindo assim o armazenamento da diversidade genética de diferentes grupos de indivíduos. Isso porque tais linhagens, quando apropriadamente estabelecidas por meio das técnicas de cultivo in vitro e criopreservação, permitem seu emprego na obtenção de embriões por clonagem por transferência nuclear de célula somática e produção de células induzidas à pluripotência. Assim, uma das etapas essenciais para o uso dessas linhagens de maneira eficiente consiste na avaliação dos efeitos das condições de cultivo in vitro e criopreservação das células, visando reconhecer os danos gerados pelas manipulações e identificar os ajustes necessários aos protocolos empregados. Portanto, o objetivo desta revisão consiste em reunir e explorar informações úteis sobre as condições de cultivo in vitro e criopreservação de células derivadas de felídeos silvestres, visando o estabelecimento de linhagens celulares na conservação e multiplicação destas espécies.(AU)

Cell lines, mainly fibroblasts derived from the skin, can be interesting tools for the conservation and multiplication of endangered wild felids. These animals, due to their reduced quantity, have somatic cell banks as an alternative for the conservation of biological material derived from small populations, thus guaranteeing the storage of the genetic diversity of different groups of individuals. This is because such lines, when properly established through in vitro culture and cryopreservation techniques, allow their use in obtaining embryos by cloning by somatic cell nuclear transfer and production of cells induced to pluripotency. Thus, one of the essential steps for the use of these lines in an efficient way consists of the evaluation of the effects of the conditions of in vitro culture and cryopreservation of the cells, aiming to recognize the damages generated by the manipulations and to identify the necessary adjustments to the employed protocols. Therefore, the aim of this review is to gather and explore useful information about in vitro culture and cryopreservation conditions of cells derived from wild felids, aiming at the establishment of cell lines in the conservation and multiplication of these species.(AU)

Estabelecimento de linhagens celulares em felídeos silvestres – Uma revisão dos efeitos das condições de cultivo e criopreservação sobre a qualidade celular / Establishment of cell lines in wild felids – A review of the effects of culture and cryopreservation conditions on cell quality

Linhagens celulares, principalmente fibroblastos derivados da pele, podem ser ferramentas interessantes para a conservação e multiplicação de felídeos silvestres ameaçados de extinção. Esses animais em virtude de seu quantitativo reduzido têm nos bancos de células somáticas uma alternativa para a conservação de material biológico derivado de pequenas populações, garantindo assim o armazenamento da diversidade genética de diferentes grupos de indivíduos. Isso porque tais linhagens, quando apropriadamente estabelecidas por meio das técnicas de cultivo in vitro e criopreservação, permitem seu emprego na obtenção de embriões por clonagem por transferência nuclear de célula somática e produção de células induzidas à pluripotência. Assim, uma das etapas essenciais para o uso dessas linhagens de maneira eficiente consiste na avaliação dos efeitos das condições de cultivo in vitro e criopreservação das células, visando reconhecer os danos gerados pelas manipulações e identificar os ajustes necessários aos protocolos empregados. Portanto, o objetivo desta revisão consiste em reunir e explorar informações úteis sobre as condições de cultivo in vitro e criopreservação de células derivadas de felídeos silvestres, visando o estabelecimento de linhagens celulares na conservação e multiplicação destas espécies.

Cell lines, mainly fibroblasts derived from the skin, can be interesting tools for the conservation and multiplication of endangered wild felids. These animals, due to their reduced quantity, have somatic cell banks as an alternative for the conservation of biological material derived from small populations, thus guaranteeing the storage of the genetic diversity of different groups of individuals. This is because such lines, when properly established through in vitro culture and cryopreservation techniques, allow their use in obtaining embryos by cloning by somatic cell nuclear transfer and production of cells induced to pluripotency. Thus, one of the essential steps for the use of these lines in an efficient way consists of the evaluation of the effects of the conditions of in vitro culture and cryopreservation of the cells, aiming to recognize the damages generated by the manipulations and to identify the necessary adjustments to the employed protocols. Therefore, the aim of this review is to gather and explore useful information about in vitro culture and cryopreservation conditions of cells derived from wild felids, aiming at the establishment of cell lines in the conservation and multiplication of these species.

Técnicas reprodutivas para a conservação de felídeos silvestres / Reproductive techniques for the conservation of wild felids

Os felídeos, principalmente os grandes, muitas vezes são vistos como ícones ou, na terminologiaacadêmica, como espécie bandeira simbolizando o ecossistema. Para que as técnicas de reprodução assistida(TRAs) possam desempenhar um papel significativo na conservação de felídeos, é essencial que as técnicas maisfundamentais de IA, FIV e TE, além da criopreservação de espermatozoides e embriões, primeiro sejamcompletamente desenvolvidas via estudos sistemáticos. Para a coleta de sêmen em felídeos, geralmente tem sidousada a eletroejaculação ou a coleta farmacológica, com fármaco que induz a ejaculação. Uma abordagem parasuperar a baixa qualidade do sêmen após a criopreservação, tem sido utilizar a inseminação laparoscópica, quepossibilita depositar o sêmen no ápice do corno uterino ou mesmo no oviduto, para alcançar uma fertilidade maissatisfatória. Considerando que os felídeos geralmente têm uma expectativa de vida curta, baixa produção defilhotes (1-4 filhotes/ninhada) e início precoce da senescência reprodutiva (~7-10 anos de idade), a atualmanutenção de populações geneticamente viáveis em cativeiro é muito difícil. As TRAs oferecem umaferramenta potencial para enfrentar esses desafios de manejo e auxiliar na conservação de felídeos silvestres.(AU)

Felids, especially the large species, are often seen as icons or, in academic terminology, as flag speciessymbolizing the ecosystem. For assisted reproductive techniques (ARTs) to play a significant role in theconservation of felids, it is essential that the most fundamental techniques of AI, IVF and ET, in addition tocryopreservation of sperm and embryos, be first fully developed through systematic studies. For the semencollection in felids, electroejaculation or pharmacological collection has usually been used, with a drug thatinduces ejaculation. One approach to overcome the poor quality of semen after cryopreservation has been to uselaparoscopic insemination, which makes it possible to deposit the semen at the apex of the uterine horn or evenin the oviduct, to achieve a more satisfactory fertility. Considering that felids generally have a short lifeexpectancy, low pups production (1-4 pups/litter) and early onset of reproductive senescence (~ 7-10 years ofage), the current maintenance of genetically viable populations in captivity is very difficult. ARTs offer apotential tool to address these management challenges and assist in the conservation of wild felids.(AU)

Técnicas reprodutivas para a conservação de felídeos silvestres / Reproductive techniques for the conservation of wild felids

Os felídeos, principalmente os grandes, muitas vezes são vistos como ícones ou, na terminologiaacadêmica, como espécie bandeira simbolizando o ecossistema. Para que as técnicas de reprodução assistida(TRAs) possam desempenhar um papel significativo na conservação de felídeos, é essencial que as técnicas maisfundamentais de IA, FIV e TE, além da criopreservação de espermatozoides e embriões, primeiro sejamcompletamente desenvolvidas via estudos sistemáticos. Para a coleta de sêmen em felídeos, geralmente tem sidousada a eletroejaculação ou a coleta farmacológica, com fármaco que induz a ejaculação. Uma abordagem parasuperar a baixa qualidade do sêmen após a criopreservação, tem sido utilizar a inseminação laparoscópica, quepossibilita depositar o sêmen no ápice do corno uterino ou mesmo no oviduto, para alcançar uma fertilidade maissatisfatória. Considerando que os felídeos geralmente têm uma expectativa de vida curta, baixa produção defilhotes (1-4 filhotes/ninhada) e início precoce da senescência reprodutiva (~7-10 anos de idade), a atualmanutenção de populações geneticamente viáveis em cativeiro é muito difícil. As TRAs oferecem umaferramenta potencial para enfrentar esses desafios de manejo e auxiliar na conservação de felídeos silvestres.

Felids, especially the large species, are often seen as icons or, in academic terminology, as flag speciessymbolizing the ecosystem. For assisted reproductive techniques (ARTs) to play a significant role in theconservation of felids, it is essential that the most fundamental techniques of AI, IVF and ET, in addition tocryopreservation of sperm and embryos, be first fully developed through systematic studies. For the semencollection in felids, electroejaculation or pharmacological collection has usually been used, with a drug thatinduces ejaculation. One approach to overcome the poor quality of semen after cryopreservation has been to uselaparoscopic insemination, which makes it possible to deposit the semen at the apex of the uterine horn or evenin the oviduct, to achieve a more satisfactory fertility. Considering that felids generally have a short lifeexpectancy, low pups production (1-4 pups/litter) and early onset of reproductive senescence (~ 7-10 years ofage), the current maintenance of genetically viable populations in captivity is very difficult. ARTs offer apotential tool to address these management challenges and assist in the conservation of wild felids.

Obtenção de oócitos post mortem em Leopardus tigrinus Schreber, 1775: relato de caso / Obtention of post mortem oocytes in Leopardus tigrinus Schreber, 1775: case report

Entre as várias técnicas utilizadas para a preservação e manejo de espécies selvagens, as biotécnicas aplicadas à reprodução são apresentadas como alternativas promissoras na conservação do germoplasma de espécies ameaçadas, além de fornecer dados cada vez mais detalhados sobre a fisiologia reprodutiva dessas espécies. O presente relato pretende demonstrar a aplicabilidade da técnica de fatiamento ovariano (slicing) na recuperação de oócitos post mortem em um exemplar de gato-do-mato-pequeno (Leopardus tigrinus) vítima de atropelamento, observando a quantidade de oócitos e seus respectivos graus morfológicos para uma possível maturação celular. Um total de 88 oócitos foram coletados e estes foram classificados em três graus de acordo com sua conformação. A técnica de corte de ovário foi viável para a recuperação de oócitos na espécie e apresentou um número considerável de coleta com ovários em ótimo estado de conservação, no entanto, sugere-se a realização de estudos adicionais para obter dados complementares.(AU)

Among the various techniques used for the preservation and management of wild species, biotechniques applied to reproduction are presented as promising alternatives in the conservation of the germplasm of endangered species, as well as providing increasingly detailed data on the reproductive physiology of these species. The present report intends to demonstrate the applicability of the slicing technique in the recovery of postmortem oocytes in a small leopard (Leopardus tigrinus), a victim of trampling, observing the amount of oocytes and their respective morphological degrees for possible cell maturation. A total of 88 oocytes were collected and classified into three grades according to their conformation. The ovarian cutting technique was feasible for the recovery of oocytes in the species and presented a considerable number of ovarian collection in excellent condition, however, it is suggested to carry out additional studies to obtain complementary data.(AU)

Obtenção de oócitos post mortem em Leopardus tigrinus Schreber, 1775: relato de caso / Obtention of post mortem oocytes in Leopardus tigrinus Schreber, 1775: case report

Entre as várias técnicas utilizadas para a preservação e manejo de espécies selvagens, as biotécnicas aplicadas à reprodução são apresentadas como alternativas promissoras na conservação do germoplasma de espécies ameaçadas, além de fornecer dados cada vez mais detalhados sobre a fisiologia reprodutiva dessas espécies. O presente relato pretende demonstrar a aplicabilidade da técnica de fatiamento ovariano (slicing) na recuperação de oócitos post mortem em um exemplar de gato-do-mato-pequeno (Leopardus tigrinus) vítima de atropelamento, observando a quantidade de oócitos e seus respectivos graus morfológicos para uma possível maturação celular. Um total de 88 oócitos foram coletados e estes foram classificados em três graus de acordo com sua conformação. A técnica de corte de ovário foi viável para a recuperação de oócitos na espécie e apresentou um número considerável de coleta com ovários em ótimo estado de conservação, no entanto, sugere-se a realização de estudos adicionais para obter dados complementares.

Among the various techniques used for the preservation and management of wild species, biotechniques applied to reproduction are presented as promising alternatives in the conservation of the germplasm of endangered species, as well as providing increasingly detailed data on the reproductive physiology of these species. The present report intends to demonstrate the applicability of the slicing technique in the recovery of postmortem oocytes in a small leopard (Leopardus tigrinus), a victim of trampling, observing the amount of oocytes and their respective morphological degrees for possible cell maturation. A total of 88 oocytes were collected and classified into three grades according to their conformation. The ovarian cutting technique was feasible for the recovery of oocytes in the species and presented a considerable number of ovarian collection in excellent condition, however, it is suggested to carry out additional studies to obtain complementary data.

Protocolos de coleta de sêmen por eletroejaculação em jaguatiricas (Leopardus pardalis) / Protocols for semen collection using electroejaculation in ocelots (Leopardus pardalis)

Este trabalho objetivou a comparação entre dois protocolos para coleta de sêmen por eleteoejaculação em jaguatiricas. Foram usados seis animais, em que foi comparada a técnica convencionalmente usada para felídeos e uma técnica na qual se preconizam a lavagem da bexiga previamente à coleta e a aplicação de menor número de estímulos elétricos, com uma voltagem mais alta (16V). Com o protocolo proposto obteve-se, em média, um valor seis vezes maior para volume espermático e 18 vezes maior para o total de espermatozoides por ejaculado, além disso o procedimento de coleta pôde ser realizado mais rapidamente, sem que as amostras se contaminassem com urina. (AU)

The aim of this study was to compare two electroejaculation protocols for semen collection in ocelots. Six animals were used, which was compared the technique conventionally recommended for felines and a technique which indicates the cleansing of the bladder prior to collection and a smaller number of electrical stimuli but with a higher voltage (16V). With the proposed protocol we obtained an average value 6 times higher for sperm volume and 18 times higher for the total number of sperm per ejaculate, besides the collection procedure is carried out more quickly, without the samples being contaminated with urine.(AU)

Protocolos de coleta de sêmen por eletroejaculação em jaguatiricas (Leopardus pardalis) / Protocols for semen collection using electroejaculation in ocelots (Leopardus pardalis)

Este trabalho objetivou a comparação entre dois protocolos para coleta de sêmen por eleteoejaculação em jaguatiricas. Foram usados seis animais, em que foi comparada a técnica convencionalmente usada para felídeos e uma técnica na qual se preconizam a lavagem da bexiga previamente à coleta e a aplicação de menor número de estímulos elétricos, com uma voltagem mais alta (16V). Com o protocolo proposto obteve-se, em média, um valor seis vezes maior para volume espermático e 18 vezes maior para o total de espermatozoides por ejaculado, além disso o procedimento de coleta pôde ser realizado mais rapidamente, sem que as amostras se contaminassem com urina.

The aim of this study was to compare two electroejaculation protocols for semen collection in ocelots. Six animals were used, which was compared the technique conventionally recommended for felines and a technique which indicates the cleansing of the bladder prior to collection and a smaller number of electrical stimuli but with a higher voltage (16V). With the proposed protocol we obtained an average value 6 times higher for sperm volume and 18 times higher for the total number of sperm per ejaculate, besides the collection procedure is carried out more quickly, without the samples being contaminated with urine.

Preservation of wild feline semen by freeze-drying: experimental model

According to the Convention on International Trade in Endangered Species, 36 wild feline species are threatened by extinction or severely endangered, and to save them is the target of several conservation programs. This study aimed to assess the viability of the freeze-drying technique for domestic cat sperm cells, with the ultimate goal of transferring this technology to the wild feline species. The do mestic cat is an excellent experimental model for wild felids. It is in this scenario that the freeze-drying process (low-temperature vacuum dehydration) of sperm cells shows its value in preserving male cats’ germplasm. Results from membrane and DNA integrity analysis are promising and validates the use of frozen-dried sperm samples in intracytoplasmic sperm injections (ICSIs). Further studies are still necessary to evaluate the ICSI embryo production using domestic cat frozen-dried sperm and the possibility of using such technology with wild felines.

Preservation of wild feline semen by freeze-drying: experimental model

According to the Convention on International Trade in Endangered Species, 36 wild feline species are threatened by extinction or severely endangered, and to save them is the target of several conservation programs. This study aimed to assess the viability of the freeze-drying technique for domestic cat sperm cells, with the ultimate goal of transferring this technology to the wild feline species. The do mestic cat is an excellent experimental model for wild felids. It is in this scenario that the freeze-drying process (low-temperature vacuum dehydration) of sperm cells shows its value in preserving male cats germplasm. Results from membrane and DNA integrity analysis are promising and validates the use of frozen-dried sperm samples in intracytoplasmic sperm injections (ICSIs). Further studies are still necessary to evaluate the ICSI embryo production using domestic cat frozen-dried sperm and the possibility of using such technology with wild felines.(AU)

Reprodução natural de felídeos selvagens em cativeiro: dificuldades e orientações / Natural reproduction of wild felids in captivity: difficulties and orientation

Para evitar maiores perdas de biodiversidade, é necessário direcionar esforços para diversas áreas da conservação, como a reprodução em cativeiro. O maior obstáculo, porém, nessa abordagem, é a condição de estresse crônico que diversos animais desenvolvem em cativeiro por deficiências relacionadas ao manejo, às condições de recinto, à nutrição e ao acompanhamento clínico. Melhores resultados na reprodução de felídeos em cativeiro certamente são derivados de baixos índices de estresse crônico no plantel. Objetivou-se com o presente texto revisar mecanismos causadores de estresse crônico e explorar suas possíveis origens bem como, sugerir alterações de manejo para controlá-lo.(AU)

Efforts in different areas of conservation, like captive breeding, are extremely important to avoid further loss of biodiversity. The biggest obstacle in this approach however, is the condition of chronic stress that several animals develop in captivity because of failures related to the management, enclosure conditions, nutrition and health. Good results in the reproduction of felids in captivity are certainly derived from low levels of chronic stress. The purpose in this paper is to review the chronic stress causing mechanisms, besides exploring its possible origins and suggest changes in management in order to control it.(AU)

Reprodução natural de felídeos selvagens em cativeiro: dificuldades e orientações / Natural reproduction of wild felids in captivity: difficulties and orientation

Para evitar maiores perdas de biodiversidade, é necessário direcionar esforços para diversas áreas da conservação, como a reprodução em cativeiro. O maior obstáculo, porém, nessa abordagem, é a condição de estresse crônico que diversos animais desenvolvem em cativeiro por deficiências relacionadas ao manejo, às condições de recinto, à nutrição e ao acompanhamento clínico. Melhores resultados na reprodução de felídeos em cativeiro certamente são derivados de baixos índices de estresse crônico no plantel. Objetivou-se com o presente texto revisar mecanismos causadores de estresse crônico e explorar suas possíveis origens bem como, sugerir alterações de manejo para controlá-lo.

Efforts in different areas of conservation, like captive breeding, are extremely important to avoid further loss of biodiversity. The biggest obstacle in this approach however, is the condition of chronic stress that several animals develop in captivity because of failures related to the management, enclosure conditions, nutrition and health. Good results in the reproduction of felids in captivity are certainly derived from low levels of chronic stress. The purpose in this paper is to review the chronic stress causing mechanisms, besides exploring its possible origins and suggest changes in management in order to control it.

Reprodução assistida em felídeos selvagens uma revisão / Assisted reproduction in wild felids a review

A reprodução em cativeiro é uma das ferramentas para a conservação ex situ de felídeos selvagens que, em sua maioria, estão ameaçados de extinção. Esforços em diversas frentes estão sendo feitos para evitar o desaparecimento desses carnívoros em todo o mundo. Para se obter sucesso na conservação dessas espécies, no entanto, é necessário ampliar o conhecimento sobre os aspectos da reprodução delas, assim como aprimorar as técnicas empregadas em sua reprodução assistida de modo a transpor as dificuldades e limitações de cada uma dessas técnicas. O objetivo desta revisão é compilar as informações disponíveis sobre os aspectos reprodutivos da família Felidae e as biotécnicas reprodutivas aplicáveis a essas espécies. (AU)

Reproduction in captivity has been presented as a tool to ex situ conservation of wild felids that are, mostly, threatened with extinction. Efforts in several fronts are being made to avoid disappearance of these carnivores around the world. However, to achieve success in the conservation of these species it is necessary to extend our knowledge about the aspects of felid reproduction, as well as improve the techniques employed in assisted reproduction to overcome the difficulties and limitations of these techniques. This review aimed to compile the information available on the reproductive aspects of the family Felidae and reproductive biotechnology for these species.(AU)

Reprodução assistida em felídeos selvagens – uma revisão / Assisted reproduction in wild felids – a review

A reprodução em cativeiro é uma das ferramentas para a conservação ex situ de felídeos selvagens que, em sua maioria, estão ameaçados de extinção. Esforços em diversas frentes estão sendo feitos para evitar o desaparecimento desses carnívoros em todo o mundo. Para se obter sucesso na conservação dessas espécies, no entanto, é necessário ampliar o conhecimento sobre os aspectos da reprodução delas, assim como aprimorar as técnicas empregadas em sua reprodução assistida de modo a transpor as dificuldades e limitações de cada uma dessas técnicas. O objetivo desta revisão é compilar as informações disponíveis sobre os aspectos reprodutivos da família Felidae e as biotécnicas reprodutivas aplicáveis a essas espécies.

Reproduction in captivity has been presented as a tool to ex situ conservation of wild felids that are, mostly, threatened with extinction. Efforts in several fronts are being made to avoid disappearance of these carnivores around the world. However, to achieve success in the conservation of these species it is necessary to extend our knowledge about the aspects of felid reproduction, as well as improve the techniques employed in assisted reproduction to overcome the difficulties and limitations of these techniques. This review aimed to compile the information available on the reproductive aspects of the family Felidae and reproductive biotechnology for these species.