Estudos recentes avaliaram o papel do Magnetic Activated cell Sorting (MACS, separação celular por ativação magnética) para reduzir a percentagem de espermatozoides apoptóticos e melhorar a qualidade seminal. No entanto, a eficiência do uso do MACS isoladamente, antes ou depois do processamento seminal pelos métodos clássicos, como o centrifugação em gradiente de densidade (DGC), ainda não foi estabelecida, de modo que o protocolo de uso do método não foi adequadamente estabelecido. Desta forma, o objetivo do presente estudo foi avaliar se o MACS sozinho, antes (MACS-DGC) ou depois do processamento seminal pelo DGC (DGC-MACS) melhora a seleção espermática quando comparado ao processamento pelo DGC. Realizou-se um estudo prospectivo experimental avaliando amostras de sêmen de 15 homens saudáveis. A mesma amostra foi dividida em 4 alíquotas e processada por: DGC, DGC-MACS, MACS-DGC e MACS. Após o processamento, foram analisadas a integridade do DNA espermático pelo método TUNEL - TdT-mediated dUTP Nick End Labeling (marcação de quebras no DNA por dUTP e deoxinucleotidil terminal transferase) assim como a concentração de espermatozoides, a motilidade progressiva e a morfologia, segundo os últimos critérios adotados pela Organização Mundial da Saúde. A percentagem de dano ao DNA foi significativamente menor no grupo MACSDGC, quando comparado com DGC e MACS, e semelhante a do grupo DGC-MACS. A concentração de espermatozoides recuperados nos grupos de DGC e MACS foi similar e significativamente maior do que MACS-DGC e DGC-MACS, que foram semelhantes entre si. A motilidade progressiva dos espermatozoides recuperados foi semelhante nos grupos MACS-DGC e DGC e significativamente maior do que nos grupos DGC-MACS e MACS. O percentual de espermatozoides com morfologia normal foi significativamente maior no grupo MACS-DGC quando comparado ao DGC-MACS e MACS, e semelhante quando comparado com DGC. Desta forma, evidenciou-se que ambos os métodos combinados promovem a recuperação de espermatozoides com menor percentagem de dano ao DNA espermático. O MACS isoladamente ou aplicado após o DGC promove redução significativa dos espermatozoides progressivos recuperados, assim como da percentagem de espermatozoides com morfologia normal. Todavia, o MACS aplicado antes do DGC promove a recuperação de amostras com elevada percentagem de espermatozoides com motilidade progressiva e morfologia normal, aliada a baixa percentagem de DNA fragmentado, sugerindo ser o melhor protocolo de uso desta metodologia, cuja importância clínica precisa ser avaliada em estudos clínicos bem delineados. / Recent studies evaluated the role of Magnetic Activated Cell Sorting (MACS) in order to reduce the percentage of apoptotic sperm and improve seminal quality. However, the effectiveness of using MACS alone, before or after seminal processing by classical methods, such as the density gradient centrifugation (DGC), has not yet been established. Thus, the role of the present study was evaluate whether: MACS alone, before (MACS-DGC) or after seminal processing by DGC (DGC-MACS) improves sperm selection when compared to DGC. A prospective experimental study was conducted evaluating semen samples from 15 healthy men. The same sample was divided into 4 aliquots and processed by: DGC, DGC-MACS, MACS-DGC and MACS. After processing, the integrity of the sperm DNA was analyzed by TUNEL - TdT - mediated dUTP method Nick End Labeling (marking DNA breaks by dUTP and deoxynucleotidyl terminal transferase), sperm concentration, progressive motility and morphology according to the last criteria adopted by the World Health Organization. The percentage of DNA damage was significantly lower in the MACS-DGC group, when compared to DGC and MACS, and similar to the DGC-MACS group. The concentration of spermatozoa recovered in the DGC and MACS groups was similar and significantly higher than MACS-DGC and DGC-MACS, which were similar to each other. The progressive motility was similar in the MACS-DGC and DGC groups and significantly higher than in the DGC-MACS and MACS groups. The percentage of spermatozoa with normal morphology was significantly higher in the MACS-DGC group when compared to DGC-MACS and MACS, and similar when compared to DGC. Thus, it was evidenced that both methods combined promote the recovery of spermatozoa with a lower percentage of DNA damage. MACS alone or applied after the DGC promotes a significant reduction of the progressive sperm retrieved, as well as the percentage of spermatozoa with normal morphology. However, the MACS applied before the DGC promotes the recovery of samples with a higher percentage of spermatozoa with progressive motility and normal morphology, combined with low percentage of fragmented DNA, suggesting to be the best protocol, whose clinical importance needs to be evaluated in well-delineated clinical studies.

Submitted by Sandro Camargo (sandro.camargo@unipampa.edu.br) on 2015-03-08T18:29:37Z No. of bitstreams: 1 117110033.pdf: 882213 bytes, checksum: 12c52b9fad305c8e13e54eeab7fca3ac (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-08T18:29:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 117110033.pdf: 882213 bytes, checksum: 12c52b9fad305c8e13e54eeab7fca3ac (MD5) Previous issue date: 2013-04-26 / A centrifugação por gradiente de Percoll ® é o método mais utilizado para a seleção de sêmen bovino para a fecundação in vitro (FIV), no entanto, até o momento não existe nenhum estudo que indique uma força de centrifugação capaz de remover com sucesso o plasma seminal e outros constituintes, sem causar perdas na recuperação espermática ou danos funcionais aos espermatozoides obtidos no pellet. O presente estudo foi desenvolvido para verificar o efeito de diferentes forças de centrifugação na seleção espermática por gradientes de Percoll ® , através de avaliação de parâmetros de qualidade espermática e posterior desenvolvimento e qualidade de embriões bovinos produzidos in vitro (PIV). Parâmetros de estresse oxidativo também foram avaliados para verificar uma possível relação com os achados na avaliação de esperma. No experimento 1, amostras de sêmen de quatro touros foram homogeneizadas e submetidas a centrifugação em gradientes descontínuo de Percoll ® (30,60 e 90%) em diferentes forças: F1 (9000 X g), F2 (6500 X g), F3 (4500 X g) e F4 (2200 X g). No Experimento 2, as amostras de sêmen de cada touro foram processadas individualmente e centrifugadas em: F1 (9000 X g) e F4 (2200 X g). Todas as amostras espermáticas foram avaliadas quanto a concentração, motilidade, vigor, morfologia, espécies reativas de oxigênio (EROs) e integridade da membrana plasmática, sendo no experimento 2 avaliados ainda a peroxidação lipídica, defesas antioxidantes e desenvolvimento embrionário. Não foi observada diferença na concentração espermática nos sêmens submetidos a diferentes forças centrifugação. No Experimento 1, a percentagem de espermatozoides móveis foi superior (p <0,05) após centrifugação em F3 e F4 e a produção de EROs de F1 foi superior (p <0,05) em comparação com outras forças. No Experimento 2, quando o sêmen de cada touro foi processado individualmente, não foram observadas diferenças significativas nos parâmetros de qualidade espermática, peroxidação lipídica, defesas antioxidantes, taxa de clivagem e tempo médio da primeira clivagem entre F1 e F4. No entanto, o aumento da força de centrifugação reduziu a taxa de penetração e a fertilização normal (P<0,05). Este trabalho demonstrou pela primeira vez que a força de centrifugação de 2200 X g aumentou a penetração e a taxa de fecundação em relação à força de centrifugação habitual (9000 X g) utilizadas na separação de espermatozoides por gradientes descontínuos Percoll ® em bovinos. Estes resultados sugerem que esta força de centrifugação pode ser utilizada com sucesso na PIV de embriões bovinos, uma vez que não reduz a recuperação de espermatozoides e aumenta a taxa de fecundação. / Centrifugation by Percoll® gradient is the most widely used method in the preparation of bull sperm for the purpose of in vitro fertilization, however at the moment, no scientific study determined the best centrifugation speed to remove seminal plasma and other constituents, i.e. the speed at which the loss of sperm cells is minimized and where the spermatozoa in the pellet still remain functional. The present study was designed to examine the efficiency of different centrifugation forces in sperm separation Percoll by methods evaluating sperm quality parameters and subsequent development and quality of bovine in vitro production (IVP) embryos. Additionally, we evaluated oxidative stress parameters to verify a possible relationship with the findings in the sperm evaluation. In Experiment 1, the semen samples from each bull were pooled and submitted to centrifugation in discontinuous gradients Percoll (30,60 and 90%) at different forces: F1 (9000 X g), F2 (6500 X g), F3 (4500 X g) and F4 (2200 X g). In Experiment 2, the semen samples from each bull were done separately and submitted to: F1 (9000 X g) and F4 (2200 X g). All sperm samples were evaluated to the concentration, motility, vigor, morphology, reactive oxygen species (ROS) and integrity of the plasma membrane, and in experiment 2 also were evaluated lipid peroxidation, antioxidants assays and embryo development. No difference was observed in the concentration of sperm submitted to different centrifugation forces. In Experiment 1, the total percentage of motile sperm was increased (p < 0.05) after centrifugation in F3 and F4 and the ROS production to F1 was superior (p < 0.05) compared to other forces. In Experiment 2, when the bull semen was processed individually, no significant difference was observed in the sperm quality parameters assessment, lipid peroxidation, antioxidants assays, cleavage rate and average time of the first cleavage between F1 and F4, sires or interaction between them after Percoll. However, the increased force centrifugation reduced the rate of penetration and normal fertilization (P < 0.05). This work demonstrated for the first time that 2200 X g centrifugation force enhanced the penetration and fertilization rates in relation to usual centrifugation force (9000 X g) using sperm separation by discontinuous Percoll gradients in bovine. These findings suggest that this centrifugation force could be used with successful in the bovine IVP embryo since it does not reduce sperm recuperation and increases the fecundation rate.

Estudos recentes avaliaram o papel do Magnetic Activated cell Sorting (MACS, separação celular por ativação magnética) para reduzir a percentagem de espermatozoides apoptóticos e melhorar a qualidade seminal. No entanto, a eficiência do uso do MACS isoladamente, antes ou depois do processamento seminal pelos métodos clássicos, como o centrifugação em gradiente de densidade (DGC), ainda não foi estabelecida, de modo que o protocolo de uso do método não foi adequadamente estabelecido. Desta forma, o objetivo do presente estudo foi avaliar se o MACS sozinho, antes (MACS-DGC) ou depois do processamento seminal pelo DGC (DGC-MACS) melhora a seleção espermática quando comparado ao processamento pelo DGC. Realizou-se um estudo prospectivo experimental avaliando amostras de sêmen de 15 homens saudáveis. A mesma amostra foi dividida em 4 alíquotas e processada por: DGC, DGC-MACS, MACS-DGC e MACS. Após o processamento, foram analisadas a integridade do DNA espermático pelo método TUNEL - TdT-mediated dUTP Nick End Labeling (marcação de quebras no DNA por dUTP e deoxinucleotidil terminal transferase) assim como a concentração de espermatozoides, a motilidade progressiva e a morfologia, segundo os últimos critérios adotados pela Organização Mundial da Saúde. A percentagem de dano ao DNA foi significativamente menor no grupo MACSDGC, quando comparado com DGC e MACS, e semelhante a do grupo DGC-MACS. A concentração de espermatozoides recuperados nos grupos de DGC e MACS foi similar e significativamente maior do que MACS-DGC e DGC-MACS, que foram semelhantes entre si. A motilidade progressiva dos espermatozoides recuperados foi semelhante nos grupos MACS-DGC e DGC e significativamente maior do que nos grupos DGC-MACS e MACS. O percentual de espermatozoides com morfologia normal foi significativamente maior no grupo MACS-DGC quando comparado ao DGC-MACS e MACS, e semelhante quando comparado com DGC. Desta forma, evidenciou-se que ambos os métodos combinados promovem a recuperação de espermatozoides com menor percentagem de dano ao DNA espermático. O MACS isoladamente ou aplicado após o DGC promove redução significativa dos espermatozoides progressivos recuperados, assim como da percentagem de espermatozoides com morfologia normal. Todavia, o MACS aplicado antes do DGC promove a recuperação de amostras com elevada percentagem de espermatozoides com motilidade progressiva e morfologia normal, aliada a baixa percentagem de DNA fragmentado, sugerindo ser o melhor protocolo de uso desta metodologia, cuja importância clínica precisa ser avaliada em estudos clínicos bem delineados. / Recent studies evaluated the role of Magnetic Activated Cell Sorting (MACS) in order to reduce the percentage of apoptotic sperm and improve seminal quality. However, the effectiveness of using MACS alone, before or after seminal processing by classical methods, such as the density gradient centrifugation (DGC), has not yet been established. Thus, the role of the present study was evaluate whether: MACS alone, before (MACS-DGC) or after seminal processing by DGC (DGC-MACS) improves sperm selection when compared to DGC. A prospective experimental study was conducted evaluating semen samples from 15 healthy men. The same sample was divided into 4 aliquots and processed by: DGC, DGC-MACS, MACS-DGC and MACS. After processing, the integrity of the sperm DNA was analyzed by TUNEL - TdT - mediated dUTP method Nick End Labeling (marking DNA breaks by dUTP and deoxynucleotidyl terminal transferase), sperm concentration, progressive motility and morphology according to the last criteria adopted by the World Health Organization. The percentage of DNA damage was significantly lower in the MACS-DGC group, when compared to DGC and MACS, and similar to the DGC-MACS group. The concentration of spermatozoa recovered in the DGC and MACS groups was similar and significantly higher than MACS-DGC and DGC-MACS, which were similar to each other. The progressive motility was similar in the MACS-DGC and DGC groups and significantly higher than in the DGC-MACS and MACS groups. The percentage of spermatozoa with normal morphology was significantly higher in the MACS-DGC group when compared to DGC-MACS and MACS, and similar when compared to DGC. Thus, it was evidenced that both methods combined promote the recovery of spermatozoa with a lower percentage of DNA damage. MACS alone or applied after the DGC promotes a significant reduction of the progressive sperm retrieved, as well as the percentage of spermatozoa with normal morphology. However, the MACS applied before the DGC promotes the recovery of samples with a higher percentage of spermatozoa with progressive motility and normal morphology, combined with low percentage of fragmented DNA, suggesting to be the best protocol, whose clinical importance needs to be evaluated in well-delineated clinical studies.