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Tese em Português | VETTESES | ID: vtt-212242

Resumo

O objetivo do estudo foi identificar por meio da proteômica e da metabolômica as moléculas presentes no plasma seminal, fluidos das glândulas sexuais acessórias e epidídimos, e membranas espermáticas de carneiros Morada Nova. No estudo 1 foram coletadas amostras de sêmen de seis carneiros (utilizando-se vagina artificial) para obter o plasma seminal e espermatozoides. Posteriormente, os animais foram vasectomizados e o fluido das glândulas acessórias coletado por vagina artificial. Em seguida, os animais foram abatidos e os epidídimos, vesículas seminais e glândulas bulbouretrais foram coletados para a recuperação dos fluidos reprodutivos e espermatozoides epididimários. Por meio de eletroforese bidimensional, espectrometria de massas e ferramentas de bioinformática foi avaliado o proteoma das secreções obtidas do trato reprodutivo e membranas espermáticas. As proteínas mais abundantes no plasma seminal foram binder of sperm 1 (BSP1), binder of sperm 5 (BSP5), bodesina-2 e espermadesina Z13. Proteínas do fluido das glândulas sexuais acessórias que contribuem para a composição do plasma seminal incluem BSPs, bodesinas, 72kDa colagenase tipo IV, BPI fold-containing family A member 1, clusterina, proteína semelhante à ribonuclease inativa 9, inibidor da anidrase carbônica isoforma X2 e albumina. O fluido da cauda do epidídimo contribui para o plasma seminal com proteínas específicas como a lipocalina-5-específica do epidídimo, proteína secretora epididimal E1, prostaglandina-H2 D-isomerase e a espermadesina-1. Comparando os mapas 2-D das proteínas de membrana do espermatozoide ejaculado e da cauda do epidídimo, há um aumento na intensidade e número de spots nos mapas da membrana do espermatozoide ejaculado. Estas proteínas são oriundas do fluido das glândulas acessórias. Futuras pesquisas sobre as proteínas identificadas em nosso estudo podem contribuir para investigações de marcadores para a qualidade espermática e fertilidade. No estudo 2 cinco carneiros adultos da raça Morada Nova foram vasectomizados e o fluido das glândulas acessórias (FGA) foi coletado por vagina artificial. Metabólitos foram extraídos e identificados por GC/MS e LC/MS. Os metabólitos obtidos foram analisados pelos bancos de dados Human Metabolome Database (HMDB), PubChem e LIPID Metabolites and Pathways Strategy. A análise das vias foi realizada utilizando o MetaboAnalyst 3.0. O uso combinado de GC e LC/MS permitiu a identificação de 371 compostos do FGA de carneiros. Estas técnicas apresentaram uma sobreposição de um único metabólito, confirmando a complementaridade das abordagens utilizadas. Lipídios e moléculas semelhantes a lipídios foi a classe mais abundantes no FGA de carneiros, seguida por aminoácidos ácidos, peptídeos e análogos. Os metabólitos mais abundantes foram frutose, glicerol, ácido cítrico, D-manitol, D-glicose e ácido L-(+)-lático. Metabólitos identificados no FGA de carneiros estavam envolvidos em 52 diferentes vias. Os metabólitos do FGA atuam como moduladores da função espermática, portanto, a análise química do fluido das glândulas sexuais acessórias é valiosa para melhor entender a reprodução animal bem como para a investigação de biomarcadores da fertilidade.

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The objective of the present study was to identify and characterize, through omics technologies (proteomics and metabolomics), the components present in the secretions of the genital tract and sperm cells of Morada Nova rams. In study 1, Fresh semen samples were collected from six adult rams (using an artificial vagina) and then obtained whole seminal plasma and ejaculated sperm. After, rams were vasectomized and fluid of accessory sex glands was collected (also using an artificial vagina). Next, animals were slaughtered and the epididymides, seminal vesicles and bulbourethral glands were properly collected for recovery of reproductive fluids and epididymal sperm. Two-dimensional electrophoresis, mass spectrometry and bioinformatics tools were used to map the major proteome of secretions from reproductive tract and sperm membranes. The most abundant proteins in the seminal plasma gels appeared as binder of sperm 1 (BSP1), binder of sperm 5 (BSP5), bodhesin-2 and spermadhesin Z13-like. Proteins from composite accessory sex gland fluid that contribute to seminal plasma composition include BSPs, bodhesins, 72kDa type IV collagenase, BPI fold-containing family A member 1, clusterin, inactive ribonuclease-like protein 9, inhibitor of carbonic anhydrase-like isoform X2 and albumin. Cauda epididymal fluid contributes to seminal plasma with specific proteins, such as epididymal-specific lipocalin-5-like isoform X1 and epididymal secretory protein E1, prostaglandin-H2 D-isomerase and spermadhesin-1-like. Comparing 2-D maps of membrane proteins from ejaculated and cauda epididymal sperm membranes, there is an increase in the intensity and number of spots in the ejaculated sperm maps. Those proteins are originated from accessory sex gland fluids. Further research into the proteins identified in our study can contribute to investigations of markers for sperm quality and fertility. In the study 2, five adult Morada Nova rams were vasectomized and accessory sex gland fluid (AGF) was collected by artificial vagina. Metabolites were extracted and identified by GC/MS and LC/MS. Metabolites obtained were analyzed by Human Metabolome Database (HMDB), PubChem, and LIPID Metabolites and Pathways Strategy databases. Pathway analysis was performed using MetaboAnalyst 3.0. Combined use of GC and LC/MS allowed the identification of 371 compounds from AGF of rams. These techniques presented an overlap of one single metabolite, thus confirming the complementarity of the approaches used. Lipids and lipid-like molecules were the most abundant classes in the ram AGF, followed by amino acids, peptides, and analogues. The most abundant metabolites were fructose, glycerol, citric acid, D-mannitol, D-glucose and L-(+)-lactic acid. Metabolites identified in the ram AGF were involved in 52 different pathways. AGF metabolites are modulators of sperm function, thus chemical analysis of the accessory sex gland fluid is valuable to better understand animal reproduction and to search for biomarkers of fertility.

Biblioteca responsável: BR68.1