Submitted by FERNANDA DA SILVA VON PORSTER (fdsvporster@univates.br) on 2015-06-22T19:09:13Z No. of bitstreams: 3 license_text: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2014AngelaMariaSchorrLenz.pdf: 1126263 bytes, checksum: e890e5b36bb305f0c49adb4a4b264c77 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Lisboa Monteiro (monteiro@univates.br) on 2015-06-25T20:16:34Z (GMT) No. of bitstreams: 3 license_text: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2014AngelaMariaSchorrLenz.pdf: 1126263 bytes, checksum: e890e5b36bb305f0c49adb4a4b264c77 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-25T20:16:34Z (GMT). No. of bitstreams: 3 license_text: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2014AngelaMariaSchorrLenz.pdf: 1126263 bytes, checksum: e890e5b36bb305f0c49adb4a4b264c77 (MD5) / Os processos fisiológicos, inclusive a maturação epididimária, são regidos por testosterona e estradiol e as proteínas secretadas pelas células epiteliais do túbulo do epidídimo são apontadas como efetoras desse processo. O hipogonadismo, condição resultante da disfunção testicular apresenta efeitos deletérios sobre os processos de espermatogênese e secreção hormonal. A correlação das funções das proteínas com atividade de chaperona da família das Proteínas Dissulfeto Isomerase (PDI) com alterações hormonais pode revelar relação de ação destas com a infertilidade em machos de diferentes espécies. O presente trabalho foi conduzido com o objetivo de descrever a presença das chaperonas PDIA1, PDILT e PDIA3 no epidídimo de suínos com hipogonadismo ocasionado pela imunocastração. Foram utilizados testículos de dezesseis animais, nove castrados cirurgicamente em rotinas zootécnicas (grupo controle) e sete machos imunocastrados com vacina Vivax (Pfizer). Espermatozoides e fluido epididimário das regiões de cabeça, corpo e cauda foram coletados, processados e o imunoconteúdo das PDI quantificado por Western Blotting. Os resultados demonstraram que, no grupo controle, o imunoconteúdo da PDIA1, PDIA3 e PDILT nos espermatozoides apresenta maior expressão nas regiões de cabeça e corpo (P<0,05). Em relação ao fluido, observou-se o mesmo padrão de distribuição, com exceção da PDILT, que não apresentou diferença entre as regiões epididimárias. Porém, no grupo de imunocastrados, a quantificação dessas chaperonas demonstrou a presença das mesmas nas três regiões do epidídimo. Desta forma, a imunocastração influencia no imunoconteúdo de chaperonas da família PDI demonstrando uma possível associação destas a processos iniciais de maturação espermática. / The physiological processes including epididymal maturation, are governed by testosterone and estradiol and secreted proteins by epithelial cells of tubule of the epididymis are identified as effectors of this process. Hypogonadism resulting condition of testicular dysfunction has detrimental effects on spermatogenesis processes and hormone secretion. The correlation functions of proteins with chaperone activity of Protein Disulfide Isomerase (PDI) family with hormonal changes can reveal action their relation to infertility in males of different species. This study was conducted with the objective of describing the presence of chaperones PDIA1, PDILT and PDIA3 in the epididymis of pigs with hypogonadism caused by immunocastration. This study was performed with tests in sixteen animals, nine castrated surgically in husbandry routines (control group) and seven males immunocastrated with Vivax vaccine (Pfizer). Epididymal sperm and fluid regions of the head, body and tail were collected, processed and immunocontent of PDIs quantified by Western blotting. The results showed that in the control group, the immunocontent of PDIA1, PDIA3 and PDILT in sperm has a higher expression in the head and body regions (P <0.05). Regarding the fluid, we observed the same pattern of distribution, except PDILT, which showed not difference between the epididymal regions. However, in the immunocastrated group, the quantification of these chaperones demonstrated the presence of the same in the three regions of the epididymis. Therefore, the immunocastration influences the immunocontent of PDI family of chaperones showing a possible association of the initial processes of sperm maturation.

A hipótese desta pesquisa foi que a maturação epididimária dos espermatozoides caninos envolve modificações nas proteínas e ácidos graxos do fluido sintetizado pelos distintos segmentos epididimários, além de alterações no perfil de ácidos graxos da membrana plasmática, organização celular e morfológica dos espermatozoides. Para tanto, este projeto foi realizado com 20 cães em idade reprodutiva e negativos para Brucella canis. Após a orquiectomia bilateral, os testículos e epidídimos foram acondicionados a 5&#176;C por no máximo 24 horas, em seguida, as amostras foram colhidas por incisões na cauda, corpo e cabeça do epidídimo. As amostras foram imediatamente processadas por avaliação subjetiva e automática da motilidade e vigor espermático, concentração, morfologia espermática, integridade da membrana plasmática, acrossomal e atividade mitocondrial. Foi possível observar determinar maior número de espermatozoides dentro da normalidade na cauda do epidídimo, especialmente, referindo-se à motilidade, integridade de membrana e atividade mitocondrial. A avaliação das modificações ultraestruturais dos espermatozoides permitiu observar a migração da gota citoplasmática e alterações acrossomais. No perfil de ácidos graxos observaram-se variações na quantidade e presença dos ácidos durante o traje epididimário, destacando o acréscimo do DHA na região da cauda epididimária. Ainda, no perfil protéico do plasma epididimário canino, foi possível identificar um padrão regional de secreção de proteínas, maior nas regiões da cabeça e corpo em relação à cauda do epidídimo. Apesar das importantes informações geradas a partir do presente trabalho, mais estudos são necessários para a compreensão da fisiologia reprodutiva, especialmente da maturação espermática epididimária na espécie canina. / The hypothesis of this research is that the canine maturation of epididymal spermatozoa involves progressive changes in the protein and fatty acid content of the fluid synthesized by the different epididymal segments, as well as changes in the fatty acid profile of the sperm plasma membrane, cell organization and morphology of the canine sperm. Therefore, this experiment was conducted with 20 dogs in reproductive age and free of Brucella canis. After bilateral orchiectomy, testes and epididymis were stored at 5&#176;C for up to 24 hours and then the samples were harvested through incisions of the tail, corpus and caput of the epididymis. The samples were immediately processed for subjective and automatic motility and sperm vigor, sperm count, morphology, plasma membrane integrity, acrosomal and mitochondrial activity. It was possible to observe a greater number of mature sperm in the epididymal tail compared to the corpus and caput, especially referring to motility, membrane integrity and mitochondrial activity. The evaluation of ultrastructural changes of the spermatozoa allowed to observed the migration of the cytoplasmic droplets and acrosomal changes. In the fatty acid profile was observed variations in the amount and presence of acids during epididymal maturation, highlighting the addition of DHA in the epididymal tail region. Moreover, in the protein profile of the canine epididymal plasma, it was possible to identify a regional pattern of protein secretion, higher in the caput and corpus in relation to the tail epididymis. In spite of the important data generated from this study, further studies are needed for understand the reproductive physiology, especially the epididymal sperm maturation in dogs.

A hipótese desta pesquisa foi que a maturação epididimária dos espermatozoides caninos envolve modificações nas proteínas e ácidos graxos do fluido sintetizado pelos distintos segmentos epididimários, além de alterações no perfil de ácidos graxos da membrana plasmática, organização celular e morfológica dos espermatozoides. Para tanto, este projeto foi realizado com 20 cães em idade reprodutiva e negativos para Brucella canis. Após a orquiectomia bilateral, os testículos e epidídimos foram acondicionados a 5&#176;C por no máximo 24 horas, em seguida, as amostras foram colhidas por incisões na cauda, corpo e cabeça do epidídimo. As amostras foram imediatamente processadas por avaliação subjetiva e automática da motilidade e vigor espermático, concentração, morfologia espermática, integridade da membrana plasmática, acrossomal e atividade mitocondrial. Foi possível observar determinar maior número de espermatozoides dentro da normalidade na cauda do epidídimo, especialmente, referindo-se à motilidade, integridade de membrana e atividade mitocondrial. A avaliação das modificações ultraestruturais dos espermatozoides permitiu observar a migração da gota citoplasmática e alterações acrossomais. No perfil de ácidos graxos observaram-se variações na quantidade e presença dos ácidos durante o traje epididimário, destacando o acréscimo do DHA na região da cauda epididimária. Ainda, no perfil protéico do plasma epididimário canino, foi possível identificar um padrão regional de secreção de proteínas, maior nas regiões da cabeça e corpo em relação à cauda do epidídimo. Apesar das importantes informações geradas a partir do presente trabalho, mais estudos são necessários para a compreensão da fisiologia reprodutiva, especialmente da maturação espermática epididimária na espécie canina. / The hypothesis of this research is that the canine maturation of epididymal spermatozoa involves progressive changes in the protein and fatty acid content of the fluid synthesized by the different epididymal segments, as well as changes in the fatty acid profile of the sperm plasma membrane, cell organization and morphology of the canine sperm. Therefore, this experiment was conducted with 20 dogs in reproductive age and free of Brucella canis. After bilateral orchiectomy, testes and epididymis were stored at 5&#176;C for up to 24 hours and then the samples were harvested through incisions of the tail, corpus and caput of the epididymis. The samples were immediately processed for subjective and automatic motility and sperm vigor, sperm count, morphology, plasma membrane integrity, acrosomal and mitochondrial activity. It was possible to observe a greater number of mature sperm in the epididymal tail compared to the corpus and caput, especially referring to motility, membrane integrity and mitochondrial activity. The evaluation of ultrastructural changes of the spermatozoa allowed to observed the migration of the cytoplasmic droplets and acrosomal changes. In the fatty acid profile was observed variations in the amount and presence of acids during epididymal maturation, highlighting the addition of DHA in the epididymal tail region. Moreover, in the protein profile of the canine epididymal plasma, it was possible to identify a regional pattern of protein secretion, higher in the caput and corpus in relation to the tail epididymis. In spite of the important data generated from this study, further studies are needed for understand the reproductive physiology, especially the epididymal sperm maturation in dogs.

A espermatogênese é um processo orquestrado e coordenado pelo qual os espermatozoides são produzidos. Ao final deste processo, o excesso de citoplasma presente nas espermátides é fagocitado, permanecendo um resíduo denominado de gota citoplasmática. Os espermatozoides em fase de maturação apresentam gota, que migra da região proximal para regiões mais distais da célula espermática. Estudos relacionam o remanescente citoplasmático à proteção antioxidante e à ativação metabólica de espermatozoides imaturos. Os mecanimos fisiológicos da maturação e os status oxidativo e metabólico em células epididimárias de bovinos são pobremente elucidados. Desta forma, foram realizados dois experimentos com o objetivo de caracterizar o status oxidativo e metabólico de espermatozoides bovinos durante a maturação espermática, e os possíveis papéis da gota citoplasmática envolvidas nesse processo. Para tal, amostras espermáticas foram recuperadas dos três segmentos epididimários (Cabeça, corpo e cauda) e submetidas às avaliações de cinética espermática (CASA) e testes morfofuncionais. Foram avaliadas as atividades das enzimas antioxidantes SOD e GPx e mensurados os níveis de ATP em cada amostra epididimária. Espermatozoides recuperados da cauda do epidídimo apresentaram maior porcentagem de células móveis e progressivas e elevados níveis de ATP em comparação aos demais grupos. As células provenientes do corpo apresentaram maior susceptibilidade à peroxidação lipídica e membranas plasmática e acrossomal lesionadas. Foi nesse segmento que também observamos a migração da gota e o início da aquisição da motilidade, e correlação negativa entre gota distal e susceptibilidade à peroxidação. Em amostras da cabeça, houve correlação positiva entre produção de EROs e níveis de ATP, e alto PMM; e correlação negativa entre atividade da SOD e susceptibilidade à peroxidação lipídica em amostras da cabeça. Não foram observadas diferenças significativas em relação ao potencial de membrana mitocondrial (PMM) e a atividade da SOD e da GPx entre os diferentes segmentos. Por meio dos principais resultados, pudemos sugerir que as células presentes na cauda do epidídimo apresentam o aparato energético ativo, devido à alta porcentagem de células móveis e níveis de ATP. As amostras provenientes do corpo evidenciam que é neste segmento em que a motilidade se inicia e que ocorre os principais remodelamentos de membrana. As correlações observadas nos permitem inferir que as mitocôndrias de espermatozoides bovinos imaturos já estivessem ativas desde o início da maturação, produzindo energia e EROs. Além disso, a correlação nos mostra o papel protetor da SOD contra à peroxidação lipídica. Paralelamente, sugerimos que a gota participe firmemente da ativação da motilidade e desempenhe papel antioxidante contra as EROs. Assim, concluímos que as modificações celulares inerentes ao processo de maturação e a presença da gota citoplasmática sejam cruciais no status oxidativo e metabólico de espermatozoides bovinos imaturos, afim desenvolver a capacidade fecundante do espermatozoide. / Spermatogenesis is an orchestrated and coordinated process by which sperm are produced. In the end of this process, the excess cytoplasm present in the spermatids is phagocytosed, remaining a called cytoplasmic droplet. Spermatozoa in the stage of maturation present cytoplasmic droplet, which migrates from the proximal region to more distal regions in sperm cell. Studies relate the cytoplasmic remnant to the antioxidant protection and to metabolic activation of immature sperma. The physiological mechanisms of maturation and the oxidative and metabolic status of bovine epididymal cells are poorly elucidated. Thus, two experiments aimed to characterize the oxidative and metabolic status of bovine sperm during epididymal maturation, and the possible cytoplasmic droplet roles involved in this process. For this, sperm samples were recovered from the three epididymal segments (Caput, corpus and cauda) and submitted to spermatic kinetics analysis (CASA) and morphofunctional tests. The activities of the antioxidant enzymes SOD and GPx were evaluated and the levels of ATP in each epididymal sample. Sperm cells recovered from the cauda of the epididymis showed a higher percentage of motile and progressive cells and high levels of ATP compared to the other groups. Cells from the corpus showed elevated susceptibility to lipid peroxidation and lesioned plasma and acrosomal membranes. It was in this segment that we also observed the migration of cytoplasmic droplet and the beginning of the acquisition of motility, and negative correlation between distal droplet and susceptibility to peroxidation. In samples from the caput, there was a positive correlation between ROS production and ATP levels, and high PMM; and negative correlation between SOD activity and susceptibility to lipid peroxidation in caput samples. No significant differences were observed in relation to mitochondrial membrane potential (PMM) and SOD and GPx activity among the different segments.By means of the main results, we could suggest that cells present in the cauda of the epididymis present the active energy apparatus, due to the high percentage of mobile cells. Samples from the corpus show that is in this segment that the motility begins and the main membrane remodeling occurs. The observed correlations allow us to infer that mitochondria of immature bovine sperm are already active since the beginning of maturation, producing energy and ROS. In addition, the correlation shows us the protective role of SOD against lipid peroxidation. In parallel, we suggest that cytoplasmic droplet participates firmly in the activation of motility and plays an antioxidant role against ROS. Thus, we conclude that the cellular modifications inherent in the sperm maturation process and the presence of cytoplasmic droplet are crucial in the oxidative and metabolic status of immature bovine spermatozoa, in order to develop fecundant capacity.