RESUMEN
The aim of this study was to evaluate effects of selection using the Percoll density gradient method on motility, mitochondrial membrane potential (ΔΨMit) and fertility in a subpopulation of testicular spermatozoa obtained from Atlantic salmon (Salmo salar). Samples were divided into three groups: Control (C), T1 (45/90 % Percoll®) and T2 (45/60 % Percoll®). Sperm motility was evaluated using CASA (Computer-Assisted Sperm Analysis), ΔΨMit using flow cytometry, and fertility evaluating whether cleavage of fertilised eggs had occurred after 16 h of incubation at 10 °C. Results indicate that motility was greater in T1 (92 ± 2.91 %) and T2 (89 ± 2.88 %) than in the Control (83.2 ± 2.04 %). The percentage of ΔΨMit was 88.3 ± 0.58 % and 85 ± 2% for T1 and T2, respectively, compared to 35 ± 6.24 % for the control. The fertility rates were 76 ± 9.1 % and 70 ± 8.1 % for T1 and T2, respectively, compared with 66 ± 12 % for the control. The kinetic characteristics for T1 were curvilinear velocity (VCL): 92.44 ± 21.12 µm/s, average path velocity (VAP): 85.87 ± 21.83 µm/s; and for T2 VCL was 78.69 ± 17.63 µm/s and VAP was 73.62 ± 17.08 µm/s. The results indicate sperm motility and ΔΨMit were greater in T1 and T2 compared with the control (P < 0.05). Similarly, there was an increase in the fertilisation rate compared to the control. The results from this study are the first where sperm quality variables were evaluated for Salmo salar testicular sperm using the Percoll® density gradient method.
Asunto(s)
Centrifugación por Gradiente de Densidad/veterinaria , Povidona , Salmo salar/fisiología , Análisis de Semen/veterinaria , Dióxido de Silicio , Espermatozoides/fisiología , Animales , Fertilidad/fisiología , Masculino , Potencial de la Membrana Mitocondrial , Semen , Análisis de Semen/métodos , Motilidad EspermáticaRESUMEN
This study evaluated the effect of increasing centrifugal force and reducing centrifugation time and volume in Percoll protocols on ram sperm parameters. Commercial semen of Santa Inês rams were used and five treatments were performed: traditional Percoll and mini-Percoll (MP) techniques (I- 5000 x g, 5min; II- 2500 x g, 5min; III- 1250 x g, 5min; IV- 700 x g, 10min). At post-thawing (PT) and post-selection protocols (0h), samples were assessed for spermatozoa recovery rate, motility, plasma membrane (PM) integrity, sperm capacitation and morphology and incubated at 37 C for 1, 2 and 3h. The sperm recovery rate averaged 9.1±1.4%, and most motility parameters were similar (P> 0.05) among protocols. VCL (µm/s) was higher (P< 0.05) after MP-II, III and IV (66.1±4.5) than traditional Percoll (46.3±4.9). Capacitation status and PM integrity were similar (P> 0.05) among treatments. For the first time, we have demonstrated the reduction of the gradient volume and centrifugation time associated with an increase on centrifugation force at Percoll can be successfully used for frozen-thawed ram sperm selection. MP may be used instead of traditional Percoll, decreasing costs and semen handling time.(AU)
O presente estudo avaliou o efeito do aumento da força de centrifugação, bem como da redução do tempo de centrifugação e do volume do gradiente de Percoll em diferentes protocolos nos parâmetros espermáticos de ovinos. Foi utilizado sêmen comercial de carneiros da raça Santa Inês, e cinco tratamentos foram realizados: Percoll tradicional e quatro técnicas de mini-Percoll (I- 5000 x g, 5min; II- 2500 x g, 5min; III- 1250 x g, 5min; IV- 700 x g, 10min). Após o descongelamento e a seleção espermática em cada técnica utilizada (0h), amostras foram avaliadas quanto à taxa de recuperação espermática, motilidade, integridade de membrana plasmática, capacitação e morfologia. Ao final, foram incubadas a 37 ºC por uma, duas e três horas. A taxa de recuperação média (9,1±1,4%) e a maioria dos parâmetros de motilidade foram similares (P>0,05) entre os tratamentos. VCL foi maior (P<0,05) após MP-II, III e IV (66,1±4,5) quando comparados ao Percoll tradicional (46,3±4,9). O status da capacitação e a integridade de membrana foram similares (P>0,05) entre os tratamentos. Pela primeira vez, foi demonstrado que a redução do volume do gradiente utilizado e do tempo de centrifugação, associada com o aumento da força de centrifugação nos protocolos de Percoll, pode ser usada com sucesso na seleção espermática de sêmen congelado de ovinos. O mini-Percoll pode ser utilizado em alternativa à técnica de Percoll tradicional, diminuindo custos e tempo de manipulação do sêmen durante a técnica.(AU)
Asunto(s)
Animales , Masculino , Preservación de Semen/veterinaria , Capacitación Espermática , Ovinos , Criopreservación/veterinariaRESUMEN
This study evaluated the effect of increasing centrifugal force and reducing centrifugation time and volume in Percoll protocols on ram sperm parameters. Commercial semen of Santa Inês rams were used and five treatments were performed: traditional Percoll and mini-Percoll (MP) techniques (I- 5000 x g, 5min; II- 2500 x g, 5min; III- 1250 x g, 5min; IV- 700 x g, 10min). At post-thawing (PT) and post-selection protocols (0h), samples were assessed for spermatozoa recovery rate, motility, plasma membrane (PM) integrity, sperm capacitation and morphology and incubated at 37 C for 1, 2 and 3h. The sperm recovery rate averaged 9.1±1.4%, and most motility parameters were similar (P> 0.05) among protocols. VCL (µm/s) was higher (P< 0.05) after MP-II, III and IV (66.1±4.5) than traditional Percoll (46.3±4.9). Capacitation status and PM integrity were similar (P> 0.05) among treatments. For the first time, we have demonstrated the reduction of the gradient volume and centrifugation time associated with an increase on centrifugation force at Percoll can be successfully used for frozen-thawed ram sperm selection. MP may be used instead of traditional Percoll, decreasing costs and semen handling time.(AU)
O presente estudo avaliou o efeito do aumento da força de centrifugação, bem como da redução do tempo de centrifugação e do volume do gradiente de Percoll em diferentes protocolos nos parâmetros espermáticos de ovinos. Foi utilizado sêmen comercial de carneiros da raça Santa Inês, e cinco tratamentos foram realizados: Percoll tradicional e quatro técnicas de mini-Percoll (I- 5000 x g, 5min; II- 2500 x g, 5min; III- 1250 x g, 5min; IV- 700 x g, 10min). Após o descongelamento e a seleção espermática em cada técnica utilizada (0h), amostras foram avaliadas quanto à taxa de recuperação espermática, motilidade, integridade de membrana plasmática, capacitação e morfologia. Ao final, foram incubadas a 37 ºC por uma, duas e três horas. A taxa de recuperação média (9,1±1,4%) e a maioria dos parâmetros de motilidade foram similares (P>0,05) entre os tratamentos. VCL foi maior (P<0,05) após MP-II, III e IV (66,1±4,5) quando comparados ao Percoll tradicional (46,3±4,9). O status da capacitação e a integridade de membrana foram similares (P>0,05) entre os tratamentos. Pela primeira vez, foi demonstrado que a redução do volume do gradiente utilizado e do tempo de centrifugação, associada com o aumento da força de centrifugação nos protocolos de Percoll, pode ser usada com sucesso na seleção espermática de sêmen congelado de ovinos. O mini-Percoll pode ser utilizado em alternativa à técnica de Percoll tradicional, diminuindo custos e tempo de manipulação do sêmen durante a técnica.(AU)
Asunto(s)
Animales , Masculino , Preservación de Semen/veterinaria , Capacitación Espermática , Ovinos , Criopreservación/veterinariaRESUMEN
A predeterminação do sexo da progênie é um desejo entre os criadores, uma vez que permite o direcionamento do sexo dos animais nascidos, segundo a finalidade do sistema de produção. Com a descoberta dos cromossomos sexuais X e Y, estudos para a pré-seleção do sexo seguiram um direcionamento científico, a fim de desenvolver técnicas para a separação das populações de espermatozoides portadores destes cromossomos. Com esta finalidade foi desenvolvido e aprimorado o método de separação em citômetro de fluxo, que é de alta precisão, embora apresente custo elevado e cause injúrias aos espermatozoides. Por conseguinte, protocolos alternativos vêm sendo buscados para viabilizar a sexagem espermática, sem maiores prejuízos estruturais e funcionais aos gametas, no que se destacam os gradientes de densidade de Percoll®. Em decorrência do potencial biotecnológico da sexagem espermática, visando maximizar a produção animal, foi objetivado com esta revisão expor os pontos positivos e negativos das duas principais técnicas usadas para este fim.
The predetermination of progeny sex is a desire among breeders, since it allows the sexing of born animals according the purpose of the production system. With the discovery of the sex chromosomes X and Y, the sex pre-selection studies followed a scientific direction, in order to develop techniques for the separation of sperm populations with these chromosomes. For this purpose it was developed and improved the flow cytometer separation method, which is highly accurate, although presenting a high cost and causing sperm injuries. Therefore, alternative protocols have been sought to enable sperm sexing,without major structural and functional damage to gametes, with emphasis on Percoll® density gradients. Due to the biotechnological potential of sperm sexing, in order to maximize the animal production, it was objectified in this review expose the positive and negative points of the two main techniques used for this purpose.
Asunto(s)
Animales , Análisis para Determinación del Sexo/veterinaria , Semen , Citometría de Flujo/veterinariaRESUMEN
A predeterminação do sexo da progênie é um desejo entre os criadores, uma vez que permite o direcionamento do sexo dos animais nascidos, segundo a finalidade do sistema de produção. Com a descoberta dos cromossomos sexuais X e Y, estudos para a pré-seleção do sexo seguiram um direcionamento científico, a fim de desenvolver técnicas para a separação das populações de espermatozoides portadores destes cromossomos. Com esta finalidade foi desenvolvido e aprimorado o método de separação em citômetro de fluxo, que é de alta precisão, embora apresente custo elevado e cause injúrias aos espermatozoides. Por conseguinte, protocolos alternativos vêm sendo buscados para viabilizar a sexagem espermática, sem maiores prejuízos estruturais e funcionais aos gametas, no que se destacam os gradientes de densidade de Percoll®. Em decorrência do potencial biotecnológico da sexagem espermática, visando maximizar a produção animal, foi objetivado com esta revisão expor os pontos positivos e negativos das duas principais técnicas usadas para este fim.(AU)
The predetermination of progeny sex is a desire among breeders, since it allows the sexing of born animals according the purpose of the production system. With the discovery of the sex chromosomes X and Y, the sex pre-selection studies followed a scientific direction, in order to develop techniques for the separation of sperm populations with these chromosomes. For this purpose it was developed and improved the flow cytometer separation method, which is highly accurate, although presenting a high cost and causing sperm injuries. Therefore, alternative protocols have been sought to enable sperm sexing,without major structural and functional damage to gametes, with emphasis on Percoll® density gradients. Due to the biotechnological potential of sperm sexing, in order to maximize the animal production, it was objectified in this review expose the positive and negative points of the two main techniques used for this purpose.(AU)
Asunto(s)
Animales , Análisis para Determinación del Sexo/veterinaria , Semen , Citometría de Flujo/veterinariaRESUMEN
This study aimed to evaluate the effect of the force and duration of centrifugation and the impact of cushioned centrifugation on sperm selection by Percoll gradient, on sperm quality and development kinetics of in vitro produced bovine embryos. Two experiments were performed. In Experiment I, a pool of semen was selected by Percoll gradients and the pellet was divided into four groups and distributed in a 2 × 2 factorial, with two forces (2200 × g or 9000 × g) and two durations (1 min or 3 min) of centrifugation. In Experiment II, semen was divided into two groups and selected by Percoll gradient with Cushion Fluid (CF) or without CF (Control) in the second centrifugation. The morphofunctionality, biochemical characteristics and fertilizing capacity of the selected sperms were evaluated. In addition, the development of the resulting bovine embryos was monitored for 48 h post-insemination. Duncan and Chi-square tests (P < 0.05) were used to compare the means. In Experiment I, there was a significant increase in sperm vigor (P < 0.05) after sperm selection in all treatments. The force and duration of centrifugation did not have any effect on sperm motility, vigor, and recovery rate among the different treatments (P > 0.05). In Experiment II, the recovery rate and reactive oxygen species (ROS) production in semen were similar among treatments (P > 0.05) although a higher ROS production was observed in the CF fertilization medium. Total fertilization rate was superior in the CF group (65.4 ± 5.3%) compared to that in Control (39.6 ± 4.9%). However, the normal fertilization and cleavage rate did not differ between the Control (94 ± 6.3% and 58.3 ± 8.3%) and CF (89 ± 7.1% and 75.0 ± 7.3%) groups. The reduction in the force and duration of centrifugation did not decrease the sperm recovery during selection by the Percoll gradient and the use of CF in the second centrifugation did not affect the normal fertilization and development of bovine IVF embryos up to 48 h.(AU)
Esse estudo objetivou avaliar o efeito da força e duração da centrifugação, e o impacto da centrifugação amortecida na seleção espermática por gradientes de Percoll, na qualidade espermática e cinética do desenvolvimento de embriões bovinos produzidos in vitro. Dois experimentos foram realizados. No experimento I, um pool de sêmen foi selecionado por gradientes de Percoll e o pellet dividido em quatro grupos e distribuído em um fatorial 2 x 2, com duas forças (2200 e 9000 X g) e dois tempos (1 e 3 min) de centrifugação. No Experimento II, o sêmen foi dividido em dois grupos e selecionado com (CF) ou sem CushionFluid (Controle) na segunda centrifugação. A morfofuncionalidade, características bioquímicas e capacidade fecundante dos espermatozoides selecionados foram avaliadas. Além disso, o desenvolvimento dos embriões bovinos resultantes foi monitorado por 48 horas pós-inseminação. Os testes Duncan e Qui-quadrado (P<0,05) foram usados para comparar as médias. No Experimento I, houve um aumento significativo no vigor após a seleção espermática para todos os tratamentos. A força e a duração da centrifugação não tiveram nenhum efeito na motilidade, vigor e recuperação espermática entre os diferentes tratamentos (P > 0.05). No Experimento II, a taxa de recuperação e a produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) no sêmen foram similares entre os tratamentos (P>0,05), embora a maior produção de EROs foi observada no meio de fecundação do grupo CF. A taxa de fecundação total, foi superior no grupo CF (65.4±5.3%) comparada com o Controle (39.6±4.9%). Entretanto a fecundação normal e a taxa de clivagem não diferiram entre os grupos Controle (94±6.3% e 58.3±8.3%) e CF (89±7.1% and 75.0±7.3%). A redução na força e duração da centrifugação não diminuiu a recuperação espermática durante a seleção por gradientes de Percoll e o uso de CF na segunda centrifugação não influenciou a fecundação normal e o desenvolvimento de embriões bovinos PIV até 48 horas.(AU)
Asunto(s)
Bovinos , Espermatozoides/crecimiento & desarrollo , Espermatozoides/fisiología , Centrifugación/métodos , Centrifugación/veterinaria , Análisis de Semen/métodos , Análisis de Semen/veterinaria , Desarrollo Embrionario , Técnicas In Vitro/métodos , Técnicas In Vitro/veterinaria , Recuperación de la Esperma/veterinariaRESUMEN
In assisted reproductive techniques, it is essential to perform a sperm selection to obtain spermatozoa with high motility and membrane integrity for in vitro fertilisation (IVF) and high-DNA integrity for intracytoplasmic sperm injection (ICSI). In this study, we evaluated whether Isolate® was a suitable substitute for Percoll® for assisted reproductive techniques. Commercial cryopreserved bovine semen was used after selection in both gradients, and plasma and acrosome membrane integrity, reactive oxygen species (ROS) levels, DNA integrity and mitochondrial membrane potential (ΔΨm) were assessed by flow cytometry. Motility parameters were also evaluated by CASA system. A similar percentage of spermatozoa with intact plasma membrane, acrosome integrity and high ΔΨm was observed in both sperm selection methods, but only Percoll® showed higher percentage of spermatozoa with intact plasma and acrosome membrane compared to the post-thawing group. No differences were observed in the motility, ROS, DNA fragmentation and on the in vitro embryo production in all experimental groups. In conclusion, the selection of bovine spermatozoa with Isolate® generates spermatozoa with similar quality parameters and embryonic development compared to Percoll® providing a suitable alternative sperm selection method for assisted reproductive techniques in this species.
Asunto(s)
Técnicas Reproductivas Asistidas/veterinaria , Preservación de Semen/veterinaria , Inyecciones de Esperma Intracitoplasmáticas/veterinaria , Espermatozoides/citología , Acrosoma/metabolismo , Animales , Bovinos , Criopreservación , Fragmentación del ADN , Citometría de Flujo , Masculino , Povidona , Dióxido de Silicio , Motilidad EspermáticaRESUMEN
Neonatal cardiomyocytes are instrumental for disease modeling, but the effects of different cell extraction methods on basic cell biological processes remain poorly understood. We assessed the influence of two popular methods to extract rat neonatal cardiomyocytes, Pre-plating (PP), and Percoll (PC) on cell structure, metabolism, and function. Cardiomyocytes obtained from PP showed higher gene expression for troponins, titin, and potassium and sodium channels compared to PC. Also, PP cells displayed higher levels of troponin I protein. Cells obtained from PC displayed higher lactate dehydrogenase activity and lactate production than PP cells, indicating higher anaerobic metabolism after 8 days of culture. In contrast, reactive oxygen species levels were higher in PP cells as indicated by ethidium and hydroxyethidium production. Consistent with these data, protein nitration was higher in PP cells, as well as nitrite accumulation in cell medium. Moreover, PP cells showed higher global intracellular calcium under basal and 1 mM isoprenaline conditions. In a calcium-transient assessment under electrical stimulation (0.5 Hz), PP cells displayed higher calcium amplitude than cardiomyocytes obtained from PC and using a traction force microscope technique we observed that PP cardiomyocytes showed the highest relaxation. Collectively, we demonstrated that extraction methods influence parameters related to cell structure, metabolism, and function. Overall, PP derived cells are more active and mature than PC cells, displaying higher contractile function and generating more reactive oxygen species. On the other hand, PC derived cells display higher anaerobic metabolism, despite comparable high yields from both protocols.
Asunto(s)
Calcio/metabolismo , Miocitos Cardíacos/citología , Troponina I/genética , Animales , Animales Recién Nacidos , Células Cultivadas , Citoplasma/genética , Isoproterenol/farmacología , Miocitos Cardíacos/fisiología , Ratas , Especies Reactivas de OxígenoRESUMEN
This study aimed to evaluate the effect of the force and duration of centrifugation and the impact of cushioned centrifugation on sperm selection by Percoll gradient, on sperm quality and development kinetics of in vitro produced bovine embryos. Two experiments were performed. In Experiment I, a pool of semen was selected by Percoll gradients and the pellet was divided into four groups and distributed in a 2 × 2 factorial, with two forces (2200 × g or 9000 × g) and two durations (1 min or 3 min) of centrifugation. In Experiment II, semen was divided into two groups and selected by Percoll gradient with Cushion Fluid (CF) or without CF (Control) in the second centrifugation. The morphofunctionality, biochemical characteristics and fertilizing capacity of the selected sperms were evaluated. In addition, the development of the resulting bovine embryos was monitored for 48 h post-insemination. Duncan and Chi-square tests (P 0.05). In Experiment II, the recovery rate and reactive oxygen species (ROS) production in semen were similar among treatments (P > 0.05) although a higher ROS production was observed in the CF fertilization medium. Total fertilization rate was superior in the CF group (65.4 ± 5.3%) compared to that in Control (39.6 ± 4.9%). However, the normal fertilization and cleavage rate did not differ between the Control (94 ± 6.3% and 58.3 ± 8.3%) and CF (89 ± 7.1% and 75.0 ± 7.3%) groups. The reduction in the force and duration of centrifugation did not decrease the sperm recovery during selection by the Percoll gradient and the use of CF in the second centrifugation did not affect the normal fertilization and development of bovine IVF embryos up to 48 h.
Esse estudo objetivou avaliar o efeito da força e duração da centrifugação, e o impacto da centrifugação amortecida na seleção espermática por gradientes de Percoll, na qualidade espermática e cinética do desenvolvimento de embriões bovinos produzidos in vitro. Dois experimentos foram realizados. No experimento I, um pool de sêmen foi selecionado por gradientes de Percoll e o pellet dividido em quatro grupos e distribuído em um fatorial 2 x 2, com duas forças (2200 e 9000 X g) e dois tempos (1 e 3 min) de centrifugação. No Experimento II, o sêmen foi dividido em dois grupos e selecionado com (CF) ou sem CushionFluid (Controle) na segunda centrifugação. A morfofuncionalidade, características bioquímicas e capacidade fecundante dos espermatozoides selecionados foram avaliadas. Além disso, o desenvolvimento dos embriões bovinos resultantes foi monitorado por 48 horas pós-inseminação. Os testes Duncan e Qui-quadrado (P 0.05). No Experimento II, a taxa de recuperação e a produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) no sêmen foram similares entre os tratamentos (P>0,05), embora a maior produção de EROs foi observada no meio de fecundação do grupo CF. A taxa de fecundação total, foi superior no grupo CF (65.4±5.3%) comparada com o Controle (39.6±4.9%). Entretanto a fecundação normal e a taxa de clivagem não diferiram entre os grupos Controle (94±6.3% e 58.3±8.3%) e CF (89±7.1% and 75.0±7.3%). A redução na força e duração da centrifugação não diminuiu a recuperação espermática durante a seleção por gradientes de Percoll e o uso de CF na segunda centrifugação não influenciou a fecundação normal e o desenvolvimento de embriões bovinos PIV até 48 horas.
Asunto(s)
Bovinos , Análisis de Semen/métodos , Análisis de Semen/veterinaria , Centrifugación/métodos , Centrifugación/veterinaria , Desarrollo Embrionario , Espermatozoides/crecimiento & desarrollo , Espermatozoides/fisiología , Recuperación de la Esperma/veterinaria , Técnicas In Vitro/métodos , Técnicas In Vitro/veterinariaRESUMEN
SUMMARY: Freeze/thawing process reduces sperm survival and fertilizing ability of cat spermatozoa, with sperm motility being the most sensitive sperm parameter altered, due to cryo-damage. In this context, swim-up and density gradient processing methods can help to recover high motile and normal spermatozoa. Maximizing the use of frozen semen sample is essential, especially in endangered felids or high value cats in which sample size, number of samples or access to semen collection is reduced. To our knowledge, there is no previous report describing an in depth analysis of sperm motility improvement, after sperm selection techniques in frozen cat semen. Accordingly, we evaluated the effect of percoll gradient (PG) and swim up (SU) sperm selection techniques on sperm motility parameters and sperm recovery rate in frozen/thawed spermatozoa of domestic cat. Next, we evaluated the individual effect of the cat over sperm motility after PG sperm selection of frozen/thawed spermatozoa. SU and PG improved significantly all sperm motility parameters of frozen/thawed cat spermatozoa compared to simple washing. However, PG allows better sperm recovery from the original frozen sample and works mostly homogeneously among individual cats. This new information could help to maximize the use of frozen semen in endangered felids or high value domestic cats for its subsequent application on in vitro fertilization and artificial insemination.
RESUMEN: El proceso de congelación/descongelación reduce la sobrevivencia espermática y la habilidad para fertilizar en los espermatozoides de gato, siendo la motilidad espermática el parámetro más sensiblemente alterado debido al daño por frío. En este contexto, los métodos de procesamiento de swim-up y gradiente de densidad pueden ayudar a recuperar los espermatozoides normales y de alta motilidad. Maximizar el uso de una muestra de semen congelado es esencial, especialmente en felinos amenazados o en gatos de alto valor en los cuales el tamaño de muestra, número de muestras o el acceso a la colecta de semen son reducidos. Para nuestro conocimiento, no hay reportes previos que describan un análisis profundo del mejoramiento de la motilidad luego de técnicas de selección espermática en semen congelado de gato. De acuerdo a esto, evaluamos el efecto de las técnicas de selección espermática gradiente de percoll (PG) y swim up (SU) sobre los parámetros de motilidad y porcentaje de recuperación de espermatozoides congelados/descongelados de gato doméstico. Luego, evaluamos el efecto individual del gato sobre la motilidad espermática luego de la selección espermática con PG en espermatozoides congelados/descongelados. SU y PG mejoraron significativamente todos los parámetros de motilidad espermática de los espermatozoides congelados/descongelados comparado con el lavado simple. Sin embargo, PG permitió una mejor recuperación de espermatozoides desde la muestra congelada original y funcionó en su mayoría de manera homogénea entre los gatos individualmente. Esta nueva información puede ayudar a maximizar el uso del semen congelado en felinos amenazados o en gatos de alto valor para su posterior aplicación en fecundación in vitro e inseminación artificial.
Asunto(s)
Animales , Masculino , Gatos , Motilidad Espermática , Criopreservación , Recuperación de la Esperma/veterinaria , Análisis de Semen/veterinaria , Preservación de Semen , Procesamiento de Imagen Asistido por Computador , Centrifugación por Gradiente de Densidad , Análisis de Semen/métodosRESUMEN
This study assesses the effect of bovine sperm (obtained from three bulls) separation using density gradients (Percoll and BoviPure) and Swim-up on sperm function and gene expression. Sperm evaluations included the plasma membrane integrity (SYBR14/PI), acrosomal integrity (PNA-FITC/PI), oxidative stress (ROS; CH2FDDA), DNA fragmentation (TUNEL assay) and mitochondrial membrane potential (ΔYm; TMRM) using flow cytometry. Sperm motility was evaluated by computer-assisted sperm analysis (CASA) and gene expression using RT-qPCR. The results showed that separation by Percoll achieves a higher proportion of sperm with intact plasma and acrosomal membranes (89.8 and 87.5%, respectively) than the unseparated control (70.3 and 62.4%, respectively), as well as by Swim-up (74.9 and 63.3%, respectively) and BoviPure (83.3 and 80.4%, respectively). No differences were observed in the proportion of spermatozoa with high ΔΨm between Percoll and BoviPure (84.3% and 83.5%, respectively), which were higher than Swim-up and the unseparated control (72.8% and 43.8%, respectively). The ROS levels were higher in the spermatozoa separated by Percoll and no differences were observed in the sperm DNA integrity between all groups. The motility analysis showed that the separation methods improve (p<0.05) total and progressive motility compared to the control, with Percoll proving the most efficient in this regard. Finally, the gene expression analysis of leptin (LEP), aromatase cytochrome P450 (CYP19) and protamine I (PRM1), after validation of 6 reference genes, showed no differences between groups. In conclusion, bovine sperm separation using density gradient improves the parameters of motility and sperm function without affecting the gene expression.
Asunto(s)
Bovinos , Espermatozoides/fisiología , Animales , Membrana Celular/fisiología , Separación Celular/métodos , Centrifugación por Gradiente de Densidad , Daño del ADN , Masculino , Potencial de la Membrana Mitocondrial , Povidona , Especies Reactivas de Oxígeno , Análisis de Semen , Preservación de Semen/métodos , Silanos , Silicatos , Dióxido de Silicio , Motilidad EspermáticaRESUMEN
The objective of this study was to compare the efficiency of different sperm selection methods applied to the same llama ejaculate. Four treatments were compared: two variants of the swim up technique (with and without seminal plasma), and two different colloids, Androcoll-E-Large and Percoll(®). Using electroejaculation, 21 semen samples were obtained from 7 llama males (n=7, r=3). The ejaculates were incubated in a solution of 0.1% collagenase, to decrease thread formation, and then split into 4 aliquots: one aliquot was layered over a column of Androcoll-E-Large (SLC) and the second over a column of Percoll (45%). The third aliquot was deposited in a tube with culture medium and was incubated at a 45° angle for 30min at 37°C (SU1). The last aliquot was centrifuged to separate the spermatozoa and seminal plasma. The sperm pellet obtained was resuspended, and transferred to a tube with culture medium which was incubated at an angle of 45° for 30min at 37°C (SU2). Both aliquots SLC and P showed higher proportions of progressive motility and plasma membrane functionality (p≤0.05) than raw semen. There were no significant differences (p>0.05) in sperm viability and in normal spermatozoa between raw semen and treatments. Nevertheless, only SLC did not have a significant increase of bent tails. In conclusion SLC centrifugation would be the method of choice for selecting llama spermatozoa.
Asunto(s)
Camélidos del Nuevo Mundo/fisiología , Separación Celular/métodos , Animales , Masculino , Análisis de Semen/veterinaria , Preservación de Semen/veterinaria , Motilidad Espermática/fisiología , Espermatozoides/fisiologíaRESUMEN
BACKGROUND: The reptilian immune system is represented by innate, humoral, and cell-mediated mechanisms, involving different types of blood leukocytes. The development of optimized methods for the advanced study of origin and function of reptilian blood leukocytes is needed. OBJECTIVES: The purpose of the study was to optimize leukocyte density gradient isolation protocols from snake peripheral blood samples, and characterize recovered cells by flow cytometry based on size and internal complexity for a qualitative and semi-quantitative assessment of leukocyte populations in one boa (Boa constrictor), and 2 viper species (Bothrops jararaca, Crotalus durissus). METHODS: Blood samples from 30 snakes (10 from each species, 5 males and 5 females) were collected in tubes with sodium heparin. Fresh blood was centrifuged with either ficoll-paque PLUS or percoll density gradients for leukocyte isolation. Flow cytometric leukocyte gates were defined based on size (forward scatter [FSC]) and internal complexity (side scatter [SSC]). Relative leukocyte differential counts after sorting the cells in these gates in one snake for each species were compared to conventional light microscopic differential counts on unsorted isolated leukocytes. RESULTS: There was no statistical difference in the relative leukocyte populations, including heterophils, azurophils, and small and large lymphocytes between samples isolated by ficoll or percoll. Four leukocyte gates were identified based on their location in FSC/SSC cytograms. The relative leukocyte differential counts after sorting in single animals showed some agreement with the light microscopy differential count on unsorted cells. CONCLUSIONS: Based on FSC and SSC, 4 distinct leukocyte populations were found in ficoll or percoll density gradient isolated leukocytes from peripheral blood from boa and viper species. Further optimization of the technique should allow the performance of functional assays.
Asunto(s)
Boidae/sangre , Bothrops/sangre , Crotalus/sangre , Citometría de Flujo/veterinaria , Leucocitos , Animales , Femenino , Citometría de Flujo/métodos , MasculinoRESUMEN
The purpose of this work was to associate the modified swim-up method with centrifugation in density gradient for the separation of X-bearing spermatozoa. Sperm viability and integrity were evaluated through the Trypan Blue/Giemsa staining method. Quality control of centrifuged spermatozoa was performed in in vitro produced embryos. The results were validated by the sex ratio of in vitro produced embryos using PCR by Y- specific sequences present in bovine male genomic DNA. After determining genetic sex of in vitro produced embryos, the results showed difference (P<0.05) in deviation of sex ratio when comparing the control group (45.2% females) with the other spermatozoa selection procedures (60.6% females) (P<0.05). The sperm selection methods are capable of selecting X-bearing spermatozoa without compromising the spermatozoa fertility (cleavage and blastocyst rates, 70% and 26%, respectively) and were considered relevant methods to be introduced in bovine in vitro produced embryo programs.
O objetivo do presente trabalho foi associar o método de swim-up modificado à centrifugação em gradiente de densidade para a separação de espermatozoides portadores do cromossomo X. A viabilidade e a integridade espermática foram avaliadas pelo método de coloração Azul de Tripan e Giemsa. O controle de qualidade dos espermatozoides centrifugados foi realizado por meio da produção in vitro de embriões bovinos. Os resultados foram validados pela técnica de PCR para verificar a proporção sexual dos embriões produzidos in vitro, com o uso de sequências Y especificas presente no DNA genômico de machos bovinos. Após determinar o sexo genético dos embriões produzidos in vitro, os resultados não mostraram diferença (P<0,05) no desvio da proporção do sexo quando comparou o grupo controle (45,2% de fêmeas) com os outros processos de seleção de espermatozoides (60,6% de fêmeas) (P<0,05). Os métodos de seleção de espermatozoides são capazes de selecionar espermatozoides portadores do cromossomo X sem comprometer a fertilidade, medida pelas taxas de clivagem e blastocisto de 70% e 26%, respectivamente, e foram considerados métodos de relevância para serem introduzidos nos programas de produção in vitro de embriões bovinos.
RESUMEN
The purpose of this work was to associate the modified swim-up method with centrifugation in density gradient for the separation of X-bearing spermatozoa. Sperm viability and integrity were evaluated through the Trypan Blue/Giemsa staining method. Quality control of centrifuged spermatozoa was performed in in vitro produced embryos. The results were validated by the sex ratio of in vitro produced embryos using PCR by Y- specific sequences present in bovine male genomic DNA. After determining genetic sex of in vitro produced embryos, the results showed difference (P<0.05) in deviation of sex ratio when comparing the control group (45.2% females) with the other spermatozoa selection procedures (60.6% females) (P<0.05). The sperm selection methods are capable of selecting X-bearing spermatozoa without compromising the spermatozoa fertility (cleavage and blastocyst rates, 70% and 26%, respectively) and were considered relevant methods to be introduced in bovine in vitro produced embryo programs.(AU)
O objetivo do presente trabalho foi associar o método de swim-up modificado à centrifugação em gradiente de densidade para a separação de espermatozoides portadores do cromossomo X. A viabilidade e a integridade espermática foram avaliadas pelo método de coloração Azul de Tripan e Giemsa. O controle de qualidade dos espermatozoides centrifugados foi realizado por meio da produção in vitro de embriões bovinos. Os resultados foram validados pela técnica de PCR para verificar a proporção sexual dos embriões produzidos in vitro, com o uso de sequências Y especificas presente no DNA genômico de machos bovinos. Após determinar o sexo genético dos embriões produzidos in vitro, os resultados não mostraram diferença (P<0,05) no desvio da proporção do sexo quando comparou o grupo controle (45,2% de fêmeas) com os outros processos de seleção de espermatozoides (60,6% de fêmeas) (P<0,05). Os métodos de seleção de espermatozoides são capazes de selecionar espermatozoides portadores do cromossomo X sem comprometer a fertilidade, medida pelas taxas de clivagem e blastocisto de 70% e 26%, respectivamente, e foram considerados métodos de relevância para serem introduzidos nos programas de produção in vitro de embriões bovinos.(AU)
Asunto(s)
Animales , Bovinos , Motilidad Espermática/fisiología , Motilidad Espermática/genética , Cromosoma X/clasificación , Cromosoma Y/clasificación , Bovinos/genética , Fertilización In Vitro/veterinaria , Ovario/embriologíaRESUMEN
Objetivou-se modificar o método de mini-Percoll para seleção espermática e redução da formação de ROS em espermatozoides bovinos. Dez palhetas de sêmen de um touro Bos taurus foram descongeladas, avaliadas, divididas em duas frações e depositadas sob gradientes de Percoll 90 e 45% (controle) e Percoll 90, 60 e 30% (tratado), sendo centrifugados por cinco minutos a 9000 x G. Após lavagem, foram efetuadas a avaliação morfofuncional e a quantificação de ROS. A proporção de espermatozoides com defeitos no grupo-controle (13,5%) foi igual (P > 0,05) ao do tratado (12,5%). A recuperação de 65,5 e 67 x 106 espermatozoides/mL, a motilidade progressiva de 54 e 63% e a integridade de membrana 23,7 e 22% não diferiram (P > 0,05) entre os grupos controle e tratado, respectivamente. Foi observada menor (P < 0,05) formação de ROS no grupo-tratado (3,03 ± 1,43 UF), comparado ao grupo-controle (7,24 ± 1,38 UF). A seleção espermática por gradientes de 90, 60 e 30% não afetou a recuperação e a qualidade dos espermatozoides, mas apresentou menor produção de ROS. Com base nesses resultados, pode-se concluir que o uso desses gradientes é eficiente na separação espermática, os quais podem ser utilizados em programas de PIV de embriões bovinos.
The objective was to modify the method for mini Percoll sperm selection and reducing the formation of ROS in bovine spermatozoa. Ten straws of semen from a bull Bos taurus were thawed, evaluated, divided into two fractions and deposited in Percoll gradients of 90 and 45% (Control) and Percoll 90, 60 and 30% (Treated), and centrifuged for 5' to 9000 xG. After washing was performed morphofunctional evaluation and quantification of ROS. Was similar (P > 0.05) the proportion of sperm with defects in the Control group (13.5%) and Treated (12.5%). The recovery of 65.5 and 67 x106 spermatozoa/mL, progressive motility of 54 and 63% and membrane integrity of 23.7 and 22% did not differ (P > 0.05) between the Control and Treated group, respectively. A lower formation of ROS (P < 0.05) was observed in the Treated group (3.03 ± 1.43 FU) compared to Control group (7.24 ± 1.38 FU). The sperm selection by Percoll gradients of 90, 60 and 30% did not affect the recovery and quality of sperm but showed a lower production of ROS. Based on these results we can conclude that the use these gradients is effective to separate sperm, can be used in programs of bovine IVP.
Asunto(s)
Masculino , Animales , Bovinos , Espermatozoides/química , Especies Reactivas de Oxígeno/farmacología , Fertilización In Vitro/veterinaria , Semen , Virus de la Inmunodeficiencia Felina , Regulación de la Población/métodos , OocitosRESUMEN
Objetivou-se modificar o método de mini-Percoll para seleção espermática e redução da formação de ROS em espermatozoides bovinos. Dez palhetas de sêmen de um touro Bos taurus foram descongeladas, avaliadas, divididas em duas frações e depositadas sob gradientes de Percoll 90 e 45% (controle) e Percoll 90, 60 e 30% (tratado), sendo centrifugados por cinco minutos a 9000 x G. Após lavagem, foram efetuadas a avaliação morfofuncional e a quantificação de ROS. A proporção de espermatozoides com defeitos no grupo-controle (13,5%) foi igual (P > 0,05) ao do tratado (12,5%). A recuperação de 65,5 e 67 x 106 espermatozoides/mL, a motilidade progressiva de 54 e 63% e a integridade de membrana 23,7 e 22% não diferiram (P > 0,05) entre os grupos controle e tratado, respectivamente. Foi observada menor (P < 0,05) formação de ROS no grupo-tratado (3,03 ± 1,43 UF), comparado ao grupo-controle (7,24 ± 1,38 UF). A seleção espermática por gradientes de 90, 60 e 30% não afetou a recuperação e a qualidade dos espermatozoides, mas apresentou menor produção de ROS. Com base nesses resultados, pode-se concluir que o uso desses gradientes é eficiente na separação espermática, os quais podem ser utilizados em programas de PIV de embriões bovinos. (AU)
The objective was to modify the method for mini Percoll sperm selection and reducing the formation of ROS in bovine spermatozoa. Ten straws of semen from a bull Bos taurus were thawed, evaluated, divided into two fractions and deposited in Percoll gradients of 90 and 45% (Control) and Percoll 90, 60 and 30% (Treated), and centrifuged for 5' to 9000 xG. After washing was performed morphofunctional evaluation and quantification of ROS. Was similar (P > 0.05) the proportion of sperm with defects in the Control group (13.5%) and Treated (12.5%). The recovery of 65.5 and 67 x106 spermatozoa/mL, progressive motility of 54 and 63% and membrane integrity of 23.7 and 22% did not differ (P > 0.05) between the Control and Treated group, respectively. A lower formation of ROS (P < 0.05) was observed in the Treated group (3.03 ± 1.43 FU) compared to Control group (7.24 ± 1.38 FU). The sperm selection by Percoll gradients of 90, 60 and 30% did not affect the recovery and quality of sperm but showed a lower production of ROS. Based on these results we can conclude that the use these gradients is effective to separate sperm, can be used in programs of bovine IVP. (AU)
Asunto(s)
Animales , Masculino , Bovinos , Semen , Especies Reactivas de Oxígeno/farmacología , Espermatozoides/química , Virus de la Inmunodeficiencia Felina , Fertilización In Vitro/veterinaria , Regulación de la Población/métodos , OocitosRESUMEN
The purpose of this work was to study the isolation and a light microscopy technique for cultured lymphocytes. Blood samples were obtained by venipuncture with an anticoagulant added and centrifuged in a Percoll density gradient to separate the leukocytes. Lymphocytes were placed in 25 cm ³ tissue culture flasks at 37ºC. After culturing, they were fixed and stained with the methods used for blood smears. Results showed that not all fixing solutions and stains were an equally good choice for cultured lymphocytes.
Os linfócitos são células importantes do sistema imune e têm sido largamente utilizados em estudos morfológicos. Entretanto, a literatura sobre técnicas de preparação dessas células é escassa e antiga, especialmente para linfócitos cultivados in vitro. Portanto, o objetivo desse estudo foi relatar com detalhes as técnicas de isolamento e microscopia de luz de linfócitos mantidos em cultura. Amostras de sangue foram obtidas por punção venosa e centrifugadas em gradiente de densidade de Percoll, para separar os leucócitos. Os linfócitos foram mantidos em frascos de cultura de 25 cm³ a 37ºC. Após a cultura, as células foram fixadas e coradas de acordo com a metodologia utilizada para esfregaços sanguíneos. Nossos resultados mostraram que nem todos os fixadores e corantes utilizados para esfregaços sanguíneos são uma boa escolha para linfócitos cultivados in vitro.
RESUMEN
Los mecanismos que determinan la senescencia de los eritrocitos han sido extensamente estudiados, sin embargo, no se han logrado conclusiones definitivas debido a la ausencia de una técnica que permita el aislamiento de grupos etáreos bien definidos. Los métodos más comúnmente empleados se basan en el aumento de densidad de los eritrocitos durante el envejecimiento. En este trabajo desarrollamos una técnica para la separación de glóbulos rojos de distintas edades empleando gradientes preformados de Percoll, un polímero sintético con propiedades fisicoquímicas adecuadas para trabajar con células vivas. En las suspensiones eritrocitarias obtenidas se realizaron determinaciones hematológicas, actividades de enzimas antioxidantes y el ensayo de eritrofagocitosis. Los valores de los parámetros hematológicos evaluados fueron significativamente mayores en las suspensiones de glóbulos rojos jóvenes. Las actividades enzimáticas mostraron una disminución de la capacidad antioxidante en las poblaciones de eritrocitos senescentes. Este proceso favorecería la interacción de los hematíes envejecidos con las células fagocíticas, demostrada mediante el ensayo de eritrofagocitosis. Los resultados obtenidos indican que el método de gradientes de Percoll permite una adecuada separación de las suspensiones eritrocitarias de distintas edades, con una eficiencia comparable a la observada en la técnica de centrifugación diferencial considerada de referencia.
The mechanisms that determine the senescence of the erythrocytes have been extensively studied; however. definitive conclusions have not been achieved mainly because of the lack of a technique that allows the isolation of well-defined etarian groups. The methods most commonly used for separating erythrocytes from different ages are based on the increase in density that these cells present during their aging. In the present work we have developed a technique for obtaining red blood cells from different ages using Percoll preformed gradients, a synthetic polymer with adequate physic-chemic properties to work with lives cells. In the erythrocytes suspensions we have made hematological determinations. activities of antioxidants enzymes and the essay of erythrophagocytosis. The values of the hematological parameters were significantly higher in the suspensions of young red blood cells. In the measurements of the enzymatic activity we observed a decrease of the antioxidant capacity in the populations of senescent erythrocytes. This process would promote the interaction between the old erythrocytes and the phagocyte cells, demonstrated by the erythrophagocytosis essay. The results obtained indicate that the method Percoll density gradients allows an appropriate separation of the erythrocytes suspensions of different ages with a comparable efficiency to that observed in the technique differential centrifugation, considered as reference.
Asunto(s)
Envejecimiento Eritrocítico/fisiología , Envejecimiento Eritrocítico/inmunología , Povidona , Centrifugación por Gradiente de Densidad/métodos , Fenómenos Fisiológicos Sanguíneos , Técnicas de Química Analítica/métodos , Ultracentrifugación/métodosRESUMEN
No sistema de PIV em bovinos, tem sido obtida uma elevada porcentagem de embriões machos. Este experimento foi realizado para determinar se a presença de glicose no meio de cultivo afeta a proporção macho:fêmea (M:F) dos embriões bovinos PIV a partir da FIV com espermatozóides preparados pelos métodos do swim-up (S) ou do gradiente de Percoll (P). Após a MIV, os COCs foram divididos em dois grupos e inseminados com espermatozóides preparados por um dos métodos. Os zigotos foram cultivados em meio com ou sem 5,56mM de glicose, totalizando 4 tratamentos: S-Gli, S+Gli, P-Gli e P+Gli e 48h após a inseminação, os embriões de cada tratamento foram submetidos à sexagem por PCR (n=845). O efeito da glicose no meio de cultivo sobre a proporção M:F dos embriões PIV a partir dos dois métodos foi semelhante (teste do c²), resultando em uma porcentagem de machos menor do que 50 por cento no estágio de 2-C (S: 30,8 por cento; P: 23,8 por cento: P<0,01) e maior do que 50 por cento no estágio de 8-C (S: 79,4 por cento; P: 68,8 por cento: P<0,01). Estas porcentagens foram diferentes (P<0,05) das observadas quando os embriões foram cultivados sem glicose, tanto no estágio de 2-C (S: 48,5 por cento; P: 41,5 por cento) como no de 8-C (S: 62,5 por cento; P: 50,8 por cento). A presença de glicose não afetou a proporção M:F no total de embriões produzidos (S: 56,7 por cento; P: 49,0 por cento), que foi semelhante à observada na ausência de glicose (S: 55,7 por cento; P: 46,2 por cento). Portanto, a glicose exacerbou a diferença na velocidade de desenvolvimento entre os embriões machos e fêmeas. (AU)
In the bovine IVP system, it has been obtained a high percentage of male embryos. This experiment was carried ou to determine if the glucose presence in the culture medium affects the sex ratio of bovine embryos IVP from the IVF with spermatozoa prepared for the swim-up (S) or Percoll gradient (P) methods. After the IVM, the COCs had been divided in two groups and inseminated with spermatozoa prepared for one of the methods. The zygotes had been cultivated in medium with or without 5.56mM of glucose, totalizing 4 treatments: S-Glu, S+Glu, P-Glu and P+Glu, and 48h post-insemination, the embryos of each treatment had been sexed for the PCR method (n=845). The effect of glucose in the culture medium on sex ratio of embryos IVP from the two methods was similar (c2 test), resulting in a percentage of males lower than 50% in the 2-C stage (S: 30.8%; P: 23.8%: P<0.01) and higher than 50% in the 8-C stage (S: 79.4%; P: 68.8%: P<0.01). These percentages were different (P<0.05) of the observed when the embryos were cultivated without glucose, as much in the 2-C stage (S: 48.5%; P: 41.5%) as in the 8-C stage (S: 62.5%; P: 50.8%). The glucose presence did not affect the sex ratio in the total of produced embryos (S: 56.7%; P: 49.0%), that was similar to the observed in the glucose absence (S: 55.7%; P: 46.2%). Therefore, the glucose exacerbated the difference in the development speed between the female and male embryos. (AU)