Evaluación del potencial de membrana mitocondrial en espermatozoides humanos capacitados / Mitochondrial membrane potential evaluation in capacitated human sperm

Introducción: los espermatozoides humanos durante su viaje por el tracto reproductivo sufren el procesode capacitación espermática, evento indispensable para la fecundación y que se ha relacionado con cambios en el potencial de membrana mitocondrial. Objetivos: evaluar el efecto de la capacitaciónespermática sobre el potencial de membrana mitocondrial en espermatozoides humanos. Materiales y métodos: se realizó un estudio in vitro en el cual se seleccionaron los espermatozoides puros de nueve voluntarios, los cuales se sometieron a condiciones capacitantes durante seis horas. Posteriormente, se evaluó el efecto de la capacitación sobre el estado del potencial de membrana mitocondrial usando el colorante DiOC6(3) por citometría de flujo. Resultados: de las nueve muestras seminales evaluadas cinco presentaron mayor intensidad media de fluorescencia en el potencial de membrana mitocondrial poscapacitación. Todas las muestras seminales mostraron parámetros normales y no presentaron cambios en la movilidad y la viabilidad espermática durante la selección y la capacitación espermática in vitro. Conclusiones: las modificaciones en el potencial de membrana mitocondrial en respuesta al proceso de capacitación demuestra que existen diferentes poblaciones espermáticas en el eyaculado humano; entender cuál está relacionada con el proceso reproductivo exitoso permitirá aumentar la probabilidad de embarazos.

Introduction: human spermatozoa during their journey through the reproductive tract undergo the capacitation process, an essential event for the fertilization and which has been related with changesin membrane mitochondrial potential. Objective: To evaluate the effect of capacitation process on mitochondrial membrane potential in human sperm. Materials and methods: An in vitro study in which pure sperm from nine semen samples were incubated in capacitated conditions for six hours. Subsequently, the capacitation effect on the state of mitochondrial membrane potential using DiOC6(3) dye through flow cytometry were evaluated. Results: Nine semen samples were evaluated; five had higher mean fluorescence intensity in the mitochondrial membrane potential post capacitation.All semen samples had normal seminal parameters and none of them showed changes in motility and sperm viability during recovery and in vitro capacitation. Conclusions: Changes in the mitochondrial membrane potential in response to the capacitation process shows that there are different sperm populations in the human ejaculated; understand which are related to the successful reproductive process will increase the likelihood of pregnancy.

Concentración espermática mínima requerida para inseminación intrauterina mediante capacitación por migración ascendente / Low sperm concentration required to IUI through training by upward migration

Objetivo: Determinar cuál es la cantidad mínima necesaria de espermatozoides móviles que se requiere para realizar la inseminación intrauterina y evaluar la morfología estricta de Kruger y la movilidad espermática antes y después de la capacitación por migración ascendente. Métodos: Estudio prospectivo de 35 muestras de semen de hombres infértiles, se lavaron alícuotas de 1 mL de semen fresco, se centrifugaron y sobre el centrifugado se colocó una capa de medio de capacitación para lograr una migración ascendente. Resultados: Los valores de movilidad y formas normales espermáticas se observaron significativamente aumentados en las muestras después de la capacitación. Fue posible recuperar ≥ 2 x 106 espermatozoides móviles aun en muestras aparentemente inapropiadas caracterizadas por hipospermia u oligozoospermia severa, pero contenían en el total del eyaculado al menos 5 millones de espermatozoides móviles que permitieron un elevado porcentaje de recuperación espermática. Conclusiones: La posibilidad de obtener altos porcentajes de recuperación de espermatozoides móviles en el total del eyaculado permite la inseminación intrauterina como técnica de reproducción asistida en pacientes oligozoospérmicos antes de elegir fertilización in vitro o inyección citoplasmática del espermatozoide cuando el factor masculino es la causa de infertilidad.

Objective: To determine what is the minimum necessary amount of motile sperm required for intrauterine insemination and to evaluate the Kruger strict morphology test and sperm motility before and after training sperm by swim up. Methods: Prospective study of 35 semen samples from infertile men, aliquots of 1 mL of fresh semen was washed, centrifuged and over the pellet was placed a layer of capacitation medium to achieve an upward migration. Results: The values of motility and normal sperm forms were observed in the samples significantly increased after the training. It was possible to recover ≥2 x 106 motile sperm even in seemingly inappropriate samples with hypospermia or severe oligozoospermia, but these contained in the total ejaculate at least 5 million of motile spermatozoa that allowed a high percentage of retrieval. Conclusions: The possibility of obtaining high recoveries of motile sperm in the total ejaculate allows IUI as assisted reproduction technique in oligozoospermic patients before choosing IVF or cytoplasmic sperm injection when the male factor is cause of infertility.

Actividad espermicida y citotóxica del extracto de Sapindus saponaria L. (jaboncillo) / Evaluation of the spermicidal and cytotoxic activity of extracts of Sapindus saponaria L. (jaboncillo)

Introducción: los espermicidas están entre los métodos anticonceptivos que pueden inmovilizar o matar los espermatozoides. Objetivo: evaluar la actividad espermicida y citotóxica de los extractos de Sapindus saponaria L., conocida como jaboncillo, sobre espermatozoides humanos y la línea celular HeLa, respectivamente. Métodos: las muestras de semen donadas por individuos sanos se incubaron con los extractos de Sapindus saponaria L. y sus respectivas fracciones. La movilidad y la viabilidad espermática se evaluó antes y después de cada tratamiento. Adicionalmente, el efecto citotóxico del extracto se valoró sobre la línea celular HeLa mediante el ensayo 3-(4,5 dimetiltiazol-2-il)-5-(3-carboximetoxifenil)-2-(4-sulfofenil)-2H-tetrazolio (MTS). Resultados: el máximo efecto espermicida se observó cuando las muestras de semen se incubaron con la fracción polar del extracto de hojas de Sapindus saponaria L., luego de 5 min de tratamiento (p< 0,05). No se encontró efecto citotóxico en la línea celular HeLa luego de 6 y 12 h de tratamiento con la fracción polar del extracto de hojas. Conclusión: el extracto de Sapindus saponaria L. puede ser una nueva opción como espermicida con menos efectos adversos.

Introduction: spermicides are contraceptive methods aimed at either immobilizing or killing spermatozoa. Objective: evaluate the spermicidal and cytotoxic activity of extracts of Sapindus saponaria L. (jaboncillo) on human spermatozoa and the HeLa cell line, respectively. Methods: semen samples from healthy individuals were incubated with extracts of Sapindus saponaria L. and their fractions. Sperm motility and viability were measured before and after each treatment. Additionally, the cytotoxic effect of the extract on the HeLa cell line was assessed by the 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxy methoxy phenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium MTS assay. Results: maximum spermicidal effect was observed when semen samples were incubated with the polar fraction of Sapindus saponaria L. leaf extract after 5 minutes of treatment (p< 0.05). No cytotoxic effect on the HeLa cell line was found after 6 and 12 hours of treatment with the polar fraction of the leaf extract. Conclusion: the extract of Sapindus saponaria L. may be a new spermicidal option with fewer adverse effects.

Las proteínas del plasma seminal incrementan la viabilidad espermática post-descongelación del semen de toros Sanmartinero / Seminal plasma proteins increase the post-thaw sperm viability of Sanmartinero bull’s semen

Objetivo. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de la adición de proteínas del plasma seminal sobre el porcentaje de espermatozoides bovinos viables post-descongelación. Materiales y métodos. Los espermatozoides se congelaron usando dos medios (citrato-fructosa-yema y Bioxcell®) y la obtención de proteínas de plasma seminal de bajo peso molecular se realizó por medio de cromatografía líquida de baja presión. Las proteínas de interés eluyeron en las fracciones 21-25 y se sometieron a electroforésis en una y dos dimensiones. Los espermatozoides se incubaron a 37°C durante una hora, con 0.5, 1.0, 1.5 y 2.0 mg de la fracción 21-25. Se incluyeron dos tratamientos adicionales: uno con proteínas totales del plasma seminal y otro sin proteína. Resultados. La electroforésis bidimensional de las fracciones confirmó la presencia de siete puntos de proteína de bajo peso molecular (14-16 kDa y punto Isoeléctrico de 5.0 - 5.5). La adición de estas proteínas aumentó 20% (p<0.05), el porcentaje de espermatozoides viables post-descongelación en muestras congeladas en medio citrato-fructosa-yema (con dosis de 1 ó 1.5 mg de proteína/106 espermatozoides), y 25% (p<0.05) en muestras congeladas en medio Bioxcell® (con dosis de 0.5 mg de proteína/106 espermatozoides). Conclusiones. Los resultados de esta investigación sugieren el posible uso de proteínas de bajo peso molecular del plasma seminal, para disminuir el efecto deletéreo de la criopreservación en los espermatozoides.

Objective.This study was performed to evaluate the effect of the addition of proteins on the post-thawing viability of spermatozoa. Materials and methods. Spermatozoa were frozen with two different media: Citrate-fructose and Bioxcell®. The isolation of seminal plasma proteins of low molecular weight was performed through low pressure liquid chromatography. It was determined that the proteins of interest eluted in fractions 21-25, and two dimensional electrophoresis was performed. Thawed sperm was incubated at 37°C for one hour with 0.5, 1, 1.5 and 2.0 mg of 21-25 fraction protein. Two additional treatments were included: one with seminal plasma total protein, and another one without protein. Results. Two dimensional electrophoresis of protein confirmed the presence of two bands of 14 and 16 kDa and seven spots with iso-electric points between 5.0 - 5.5 respectively. Incubation of the spermatozoa with the 21-25 fraction showed that sperm viability increases by 20% with doses of 1 and 1.5 mg of protein/106 spermatozoa in the citrate-fructose medium, and 25% with 0.5 mg of protein/106 spermatozoa in Bioxcell® medium. A positive effect in sperm viability was demonstrated although it depends on the doses of protein and the cryopreservation medium used. Conclusions. This investigation suggests that the use of seminal plasma proteins can be useful for reducing the harmful effect on sperm cryopreservation.

Efecto de cinco extractos de plantas colombianas sobre espermatozoides humanos / Effect of five Colombian plant extracts on human spermatozoids

Introducción: las pruebas de capacitación espermática y la actividad espermicida o inmovilizante usando extractos de plantas permiten incrementar los conocimientos actuales en el área reproductiva. Objetivos: evaluar el efecto de 5 extractos de las plantas colombianas Bocconia frutescens, Bomarea setaceas, Muehlenbeckia platyclada, Zanthoxylum lenticulare y Piper subpedale sobre los espermatozoides humanos. Métodos: los espermatozoides humanos se incubaron con los extractos de las plantas, se valoró su movilidad y viabilidad. Adicionalmente la capacitación espermática se evaluó utilizando albúmina sérica bovina. Resultados: después de una evaluación inicial del efecto de los extractos de las plantas sobre la movilidad o viabilidad de los espermatozoides, se seleccionaron los extractos de B. frutescens y B. setaceas para realizar los ensayos de capacitación espermática, porque no alteraron ni la movilidad ni la viabilidad espermática, y se seleccionaron los extractos de M. platyclada, Z. lenticulare y P. subpedale para los ensayos de actividad espermicida debido a que afectaron la movilidad progresiva espermática. Conclusiones: este trabajo permitió proponer 3 plantas con promisoria actividad espermicida, y se logró estandarizar un sistema biológico en el cual se pudo evaluar el efecto capacitante de algunos extractos sobre los espermatozoides humanos.

Introduction: the sperm capacitation test and the spermicidal activity or immobilization using plant extracts, allows for an increase in the current knowledge on the reproductive area. Objectives: to evaluate the effect of five extracts from Colombian plants Bocconia frutescens, Bomarea setaceas, Muehlenbeckia platyclada, Zanthoxylum lenticulare and Piper subpedale on human spermatozoa. Methods: human spermatozoa were incubated with each extract and their motility and viability were evaluated. Additionally, sperm capacitation was evaluated using bovine serum albumin. Results: after an initial assessment of the effect of plant extracts on human spermatozoa, the extracts from B. frutescens and B. setaceas were selected for capacitating tests since they did not change the sperm motility and viability. Additionally, M. platyclada, Z. lenticulare and P. subpedale extracts were selected for immobilization or spermicidal activities tests because they had had an effect on sperm progressive motility. Conclusions: this study suggested three plants with promising spermicidal effect; in addition to the standardization of a biological system, allowing the assessment of the capacitation effect of some extracts over human spermatozoa.

Inducción de la reacción acrosómica en espermatozoides de ratón mediante solubilizados de zona pelucida de alpaca (Lama pacos L.)

La acrosina, es uno de los componentes principales del acrosoma, presenta actividad similar a la tripsina, y es liberado luego de la reacción acrosómica (RA). El objetivo del presente trabajo fue estudiar la inducción de la RA en espermatozoides de ratón con zonas pelúcidas homólogas y heterólogas. Espermatozoides de ratón capacitados por 2 horas en medio IVF suplementado con albúmina, heparina y suero sintético a 37 ºC y 5% CO2 fueron incubados en ausencia de Zona Pelucida (ZP) o en presencia de solubilizados de ZP aisladas de ratón (0,78 mg/ml) y alpaca (0,78 mg/ml y 2,35 mg/ml). La RA se evaluó mediante inmunocitoquímica con anticuerpo monoclonal anti-acrosina humana C5F10 a intervalos de 1 hora durante 4 horas. Los resultados obtenidos en espermatozoides de ratón evidencian un incremento significativo (p< 0,05) de la reacción acrosómica inducida con ZP homóloga y heteróloga.

Acrosin is one of the principal components in the acrosome, has trypsin-like activity and is secreted after the Acrosome Reaction (RA). The aim of this study was to study the induction of the acrosomal reaction in mouse sperms with homologous- Pellucid Zone and heterologous- Pellucid Zone. Mouse sperms were capacitated by two hours in IVF medium, supplemented with albumin, heparin and synthetic serum to 37 °C and 5% CO2, and before they were incubated in absence of ZP and in present of solubilized ZP from mouse (0,78 mg/ml) and alpaca (0,78 mg/ml y 2,35 mg/ml). The RA was evaluated through immunocytochemistry with monoclonal antibodies anti-human acrosin C5F10 within intervals of 1 hour during four hours. The results show a significant increase (p<0,05) in acrosome reaction induced with homologous-ZP and heterologous-ZP.